Experimento de la primera ley del movimiento de Newton

Introducción al experimento

Tomemos un momento para ver la información básica con respecto a este experimento antes de entrar en los pasos de probar la primera ley del movimiento de Newton.

Imagínese un remolque de tractor corriendo por la carretera. En la misma carretera, un automóvil compacto avanza a toda velocidad. ¿Con cuál preferirías chocar? Probablemente ninguno, pero un vehículo será mucho más difícil de detener que el otro. ¿Puedes adivinar cuál? Probablemente esté pensando en el camión grande, y estaría en lo cierto. Pero, ¿por qué los objetos más pesados ​​son más difíciles de detener que los objetos más ligeros? La respuesta tiene que ver con la primera ley de movimiento de Newton, que establece que un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento.

La primera ley de Newton explica el concepto de inercia , que es la tendencia de los objetos a resistir cambios de movimiento. Hoy vamos a ver cómo la masa de un objeto influye en su inercia.

Materiales del experimento

Ahora, cubramos rápidamente los diferentes materiales necesarios para completar este experimento:

• Tubo de toalla de papel
• Plato de pastel
• Vaso de 12 onzas
• 12 onzas de agua
• Huevo extra grande
• Huevo pequeño (aún lo suficientemente grande como para caber encima del tubo de toallas de papel)
• Acceso a agua corriente y jabón.
• Equilibrar

También deberá crear una tabla de datos como esta, que aparece aquí:

Pasos del experimento

1. Tome la masa de ambos huevos y regístrelo en su tabla de datos.
2. Llene su vaso con 6 onzas de agua.
3. Centre el molde para tarta sobre el vaso.
4. Centre el tubo de toallas de papel verticalmente sobre el molde para pastel.
5. Coloque suavemente el huevo más pequeño en el tubo de la toalla de papel, asegurándose de que se asiente en la parte superior del tubo.
6. Vas a golpear el plato para tarta de debajo del tubo de la toalla de papel y el huevo. No tocará el tubo de la toalla de papel ni el huevo, solo el plato para tarta. Es posible que deba intentar esto más de una vez para aplicar la fuerza adecuada.
7. Repita los pasos 2-6 con el huevo más grande y observe las diferencias en comparación con el huevo pequeño.
8. Si hay roturas en los huevos, lávese las manos y limpie cuidadosamente el derrame con un producto de limpieza.

Para solucionar algunos problemas, si tiene problemas para apartar el plato de pastel, intente usar un poco más de fuerza. Debería poder romper el plato de pastel sin golpear el huevo.

Ahora, aquí hay algunas preguntas de discusión que debe considerar cuando observe sus resultados:

• ¿Qué pasó cuando golpeaste el plato de pastel?
• ¿Qué diferencias observaste entre el huevo pequeño y el huevo grande?
• ¿Cómo influyó la masa en la inercia?

Cómo funciona

Para empezar, averigüemos por qué el huevo cae en el vaso en lugar de volar por la habitación con el plato de pastel. La primera ley del movimiento de Newton dice que un objeto en movimiento quiere permanecer en movimiento. Asimismo, un objeto en reposo permanecerá en reposo hasta que una fuerza externa actúe sobre él.

En nuestro experimento, el huevo estaba quieto encima del tubo de la toalla de papel. Cuando golpeaste el plato para tarta, el plato para tarta y el tubo de toallas de papel en la parte superior del vaso salieron volando. El vaso tiene mucha más masa que el plato o el tubo de la tarta, por lo que se quedó quieto. Tenía más inercia, por lo que pudo resistir un cambio de movimiento con mayor facilidad. Del mismo modo, el huevo también tenía más masa, por lo que no salió volando con el plato de la tarta.

Sin embargo, sin el tubo, el huevo quedó momentáneamente suspendido en el aire. La fuerza de la gravedad actuó sobre el huevo. La gravedad era una fuerza externa que cambiaba el movimiento del huevo, haciendo que cambiara su movimiento y cayera.

Entonces, ¿qué estaba pasando con los huevos de diferentes tamaños? Probablemente vio que uno tuvo un impacto mayor en el agua que el otro. Un objeto con más masa tiene más inercia. Cuando se caían los huevos, era mucho más probable que el huevo más grande siguiera cayendo que el huevo pequeño, y probablemente salpicara más el vaso, porque tenía más masa y, por lo tanto, más inercia.

Resumen de la lección

Dediquemos unos minutos a repasar lo que hemos aprendido en esta lección que nos enseñó cómo crear un experimento que pruebe la primera ley de movimiento de Newton , que establece que un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento. Al examinar esta ley, estábamos probando principalmente la inercia , que es la tendencia de los objetos a resistir cambios en el movimiento. Con este experimento, podemos demostrar que un objeto con más masa tiene más inercia. Cubrimos la miríada de elementos y materiales que necesitábamos y proporcionamos la sencilla guía paso a paso para realizarla, que incluía:

1. Midiendo la masa de los huevos
2. Llenar el vaso con agua
3. Centrar el plato para tarta y los rollos de toallas de papel
4. Colocando el huevo
5. Golpeando el plato de la tarta
6. Probar con un huevo más grande
7. Registrar los resultados

¡Suficientemente simple!