Para nuestro experimento necesitamos una botella de plástico, un panel de madera, pegamento, cinta de embalar, una cuerda, pintura, tinta y una hoja de papel.
En primer lugar necesitamos construir una
plataforma giratoria:
1 Hacemos un agujero en el tapón de la botella de plástico y otro agujero en el centro del panel de madera para pasar la cuerda.
2 Pegamos el panel de madera sobre el tapón de la botella de manera que los agujeros queden alineados.
3 Pasamos la cuerda por los dos agujeros y hacemos un nudo en el extremo que queda debajo del tapón.
4 Llenamos la botella de plástico de agua y colocamos el tapón
5 Hacemos un agujero en el centro de la hoja de papel y la colocamos sobre el panel, pasando la cuerda por el agujero.
6 Atamos el extremo superior de la cuerda de manera que la plataforma quede suspendida en el aire. Yo usé una escalera metálica para sujetar la cuerda.
Con la plataforma giratoria terminada ya podemos realizar el experimento
Giramos la botella con las manos para retorcer la cuerda y, sin soltar, dejamos caer sobre la hoja unas gotas de pintura o de tinta. Finalmente soltamos la botella
La botella gira al principio despacio, pero después va aumentando su velocidad de giro. Cuando se logra cierta velocidad las gotas de tinta salen disparadas, dejando un rastro sobre el papel que permite estudiar su trayectoria.
Al principio parece que la trayectoria descrita por la gota es una línea recta que pasa por el centro de la plataforma. Pero si repetimos el experimento y estudiamos las trayectorias detenidamente vemos que las gotas, al salir disparadas, describen una trayectoria curva. La trayectoria depende, entre otros valores, de la aceleración de la plataforma.
Podemos obtener una aceleración muy grande si, en lugar de retorcer la cuerda, giramos rápidamente la botella con las manos. En este caso las trayectorias de las gotas forman una especie de
remolino sobre la hoja de papel.
Explicación:
Las gotas de tinta se alejan del centro por acción de la
fuerza centrífuga. Centrífuga quiere decir que “huye del centro”.
En realidad la fuerza centrífuga no es una verdadera fuerza ya que no corresponde a una interacción. Sus efectos son causados por la inercia.
¿Y por qué se curva la trayectoria formando una especie de
remolino?
En primer lugar recordemos que en un movimiento circular la velocidad de giro es mayor al alejarnos del centro de giro.
Al moverse la gota de tinta va a parar a un punto de la plataforma cuya velocidad de giro es superior a la velocidad de la propia gota. Esto supone que la plataforma adelanta a la gota, deslizándose bajo ella. Por este motivo la trayectoria seguida por la gota se curva respecto al radio. Podemos decir que, al desplazarse, la gota se retrasa respecto a la plataforma circular curvando su trayectoria.
