Determinación del centro de masa de una lámina de forma irregular

Se dispone de una lámina de forma irregular y de densidad uniforme que se puede suspender de distintos puntos. Se puede determinar el centro de masa de la lámina con la ayuda de una plomada que cuelga del punto de suspensión.

Determinación del centro de masa de un anillo

Se dispone de un anillo de densidad uniforme el cual se puede suspender de distintos puntos. Se puede determinar el centro de masa del anillo con la ayuda de una plomada que cuelga de los puntos de suspensión, para lo cual se ha pegado una fina lámina de papel transparente en la parte hueca del anillo.

Determinación del centro de masa de una escuadra

Se dispone de una escuadra de densidad uniforme la cual se puede suspender de distintos puntos. Se puede determinar el centro de masa de la escuadra con la ayuda de una plomada que cuelga de los puntos de suspensión, para lo cual se ha pegado la escuadra sobre una fina lámina de papel transparente.

Determinación del centro de masa de una V

Se tiene un cuerpo en forma de una V, el cual se puede suspender de distintos puntos. Se puede determinar el centro de masa de la V con la ayuda de una plomada que se cuelga de los puntos de suspensión, para marcar las líneas se ha pegado una fina lámina de papel transparente. Se tiene una V de 60º y otra de 30º.

Determinación del centro de masa de un arco

Se dispone de un arco, el cual se puede suspender de distintos puntos. Se puede determinar el centro de masa del arco, con la ayuda de una plomada que se cuelga de los puntos de suspensión, para lo cual se ha pegado una fina lámina de papel transparente por la parte de atrás del arco.

Centro de masa de un escobillón

Colocando de forma horizontal un escobillón sobre los dedos índices y acercándolos suavemente de tal manera que se mantenga la horizontalidad del escobillón se puede determinar su centro de masa.

Variación del centro de masa de una lámina irregular

Variación del centro de masa de cuerpos simétricos

Se dispone de un disco y un cuadrado de hierro que se pueden suspender de distintos puntos. Tanto al disco como al cuadrado se le pueden adicionar pesos en distintas posiciones que hacen que el centro de masa de ellos cambie de lugar. Los pesos que agregan son imanes que se adhieren a la lámina de hierro. Se puede observar que el centro de masa se desplaza hacia donde se coloca el peso.

Variación del centro de masa de cuerpos huecos

Se dispone de un marco y un anillo de hierro que se pueden suspender de distintos puntos. Tanto al anillo como al marco se le pueden adicionar pesos en distintas posiciones que hacen que el centro de masa de ellos cambie de lugar. Los pesos que agregan son imanes que se adhieren a la lámina de hierro. Se puede observar que el centro de masa se desplaza hacia donde se coloca el peso.

Variación del centro de masa de cuerpos no cerrados

Se dispone de un arco y una escuadra de hierro que se pueden suspender de distintos puntos. Tanto al arco como a la escuadra, se le pueden adicionar pesos en distintas posiciones que hacen que el centro de masa de ellos cambie de lugar. Los pesos que se agregan son imanes que se adhieren a la estructura de hierro. Se puede observar que el centro de masa se desplaza hacia donde se coloca el peso.

Variación del centro de masa de una V de ángulo variable

Se dispone de un cuerpo en forma de una V, el cual se puede suspender de distintos puntos. Se puede observar como el centro de masa de la V cambia de lugar al agregar peso por medio de un imán que se adhiere a la lámina metálica que constituye este cuerpo. Se tienen V de 60º y 30º.

Variación ubicación centro de masa de una varilla de forma variable

Se dispone de 5 varillas flexible iguales. A 4 de ellas se les ha cambiado su forma. Se puede observar que la ubicación del centro de masa varía para las distintas formas que toman las varillas.

Equilibrio estable

Esfera en equilibrio estable

Se dispone de un riel con una curvatura cóncava en el cual se coloca una pequeña esfera la cual al ser desplazada levemente de su posición de equilibrio puede retornar por sí misma a su posición de equilibrio inicial.

Equilibrio estable de una lámina

Si se suspende una lámina por un punto que está sobre su centro de masa se puede comprobar que el equilibrio en esa posición es un equilibrio estable.Pos_cue

Botellas en equilibrio estable

Se dispone de dos botellas plásticas transparentes que se colocan dentro de una pecera con agua de tal manera que permanezcan en equilibrio estable.

Madero en equilibrio estable

En un trozo de madera se introduce en uno de sus extremos un pequeño trozo de metal. Si este trozo de madera se introduce en agua con el extremo más pesado hacia abajo se puede observar que se equilibra verticalmente de forma estable.

Equilibrio inestable

Esfera en equilibrio inestable

Se dispone de un riel curvo en el cual se puede equilibrar una pequeña esfera que al ser desplazada levemente de su posición de equilibrio se mueve hacia abajo y no puede retornar por sí misma a su posición de equilibrio inicial.

Equilibrio inestable de una lámina

Si se suspende una lámina por un punto que está bajo su centro de masa se puede comprobar que el equilibrio en esa posición es un equilibrio inestable.

Botella en equilibrio inestable

Se dispone de una botella plástica transparente que tiene un peso colocado en su parte superior por lo cual al colocarla dentro de una pecera con agua posee un equilibrio inestable.

Madero en equilibrio inestable

Se introduce en uno de los extremos de una barra de madera un pequeño trozo de metal. Si esta barra de madera se introduce en agua con el extremo más pesado hacia arriba, se puede observar que rota hasta lograr una posición de equilibrio estable.

Equilibrio indiferente

Objeto sobre una mesa

La ubicación de un objeto en distintas posiciones sobre una mesa es una muestra de equilibrio indiferente.

Equilibrio indiferente de una lámina

Una lámina de madera se suspende por su centro de masa. Se puede observar que al desplazar la lámina de esa posición, ella se mantiene en el mismo lugar presentando un ejemplo de equilibrio indiferente.

Botellas en equilibrio indiferente

Se dispone de dos botellas plásticas transparentes que se colocan sobre una superficie horizontal, las mismas pueden desplazarse sobre dicha superficie con un movimiento de traslación y permanecen en un equilibrio indiferente.

Ejemplos de equilibrio estable

Cinturón colgante

Este cinturón se equilibra en un pequeño madero debido a que el centro de masa se encuentra ubicado por abajo del punto se suspensión.

Martillo y regla

Un martillo se ata a una regla la cual se coloca en el borde de una mesa. El sistema formado por el martillo y la regla se encuentra en equilibrio estable debido a que el centro de masa se encuentra por abajo del punto de suspensión.

Pareja de bailarines

Se dispone de un pequeño adorno de escritorio que oscila sobre un soporte con un equilibrio estable debido a las dos esferitas de la parte inferior que desplazan el centro de masa debajo del punto de suspensión.

Payacita equilibrista

Payasos en una cuerda

Se dispone de 2 figuras de payasos que tienen colocados pequeños pesos en sus manos o en sus pies. Esto hace que las figuras puedan equilibrarse en una cuerda.

Muñeca porfiada

Una muñeca elaborada con esferas huecas de anime puede balancearse con un equilibrio estable debido a que su centro de masa se encuentra ubicado en la parte baja de ella.

Muñeco oscilante

Un pequeño muñeco se encuentra parado sobre una semiesfera pesada, lo cual hace que la figura pueda oscilar de una forma estable.

Tenedor y cuchara

Al enlazar una cuchara con un tenedor y un pequeño palillo se puede observar que este conjunto se equilibra en el borde de un vaso Se pueden utilizar también dos tenedores.

Dos tenedores

Dos tenedores se ensartan en un corcho el cual tiene un pequeños soporte metálico. Se puede observar que este sistema se equilibra en una botella de manera estable.

Taza con cuchillos

Al cruzar dos cuchillos en el aro de una taza se puede obtener un equilibrio estable de la taza en cualquier soporte.

Silla suspendida en soporte

Por debajo de una silla se coloca un soporte que permite elevarla y equilibrarla de manera estable.

Video

Equilibrio en relación a la base de apoyo

Caja misteriosa

Se dispone de dos cajas. Ambas se pueden equilibrar horizontalmente en el borde de una mesa. Una de ellas se puede desplazar bastante fuera del borde de la mesa debido a que tiene un peso, colocado en su interior,  que desplaza su centro de masa a uno de los extremos de la caja.

Botella en soporte

Pote en equilibrio

Se dispone de dos potes de refresco. En uno de ellos se coloca un poco de agua. Se puede observar que el pote con agua se puede equilibrar de forma inclinada cosa que no se puede hacer con el que se encuentra vacío.

Variación de la base de sustentación

Se dispone de un cuerpo que tiene una estructura que no puede equilibrarse verticalmente. Al variar su base de sustentación se puede lograr que se pueda mantener en posición vertical.

Estructura móvil

Se dispone de una estructura móvil que puede ser inclinada en un plano vertical. En la parte central de la misma se encuentra suspendida una plomada. Al inclinar la estructura se puede observar que cuando la plomada se ubica fuera de la base de sustentación, la estructura se cae.

Variación de la forma de un cuerpo

Se tiene un cuerpo que tiene una estructura móvil que permite cambiar su forma, cambiando de ese modo la ubicación de su centro de masa. Se puede comprobar que en algunas posiciones se equilibra y en otras no.

Movimiento del centro de masa

Movimiento del centro de masa de una barra

Se tiene una barra metálica a la cual se le ha marcado su centro de masa de una forma visible. Dicha barra se desliza por el suelo con un impulso que la hace desplazarse con un movimiento de rotación y traslación. Se puede observar que aunque la barra rota el centro de masa se mueve en línea recta.

Tubo inclinado

Se dispone de un tubo plástico que se equilibra en una posición inclinada. Se puede observar que al colocarle una tapa en su extremo superior el tubo se cae. Esto es debido al desplazamiento del centro de masa fuera de la base de sustentación.

Tubo sin tapa

Embudos que suben por plano inclinado

Se forma un dispositivo uniendo dos embudos iguales. Al colocar este dispositivo en un plano inclinado se puede observar que sube por él. En este caso el centro de masa del dispositivo formado por los dos embudos se desplaza hacia abajo.

Disco misterioso

Se dispone de un disco que tiene oculto un pequeño peso en su borde. Al colocarlo de una determinada forma en un plano inclinado puede ascender por éste.

Esfera misteriosa

Se dispone de una esfera que tiene oculto un pequeño peso en su interior. Al colocarlo de una determinada forma en un plano inclinado puede ascender por éste.

Vivencias de equilibrio del cuerpo humano

Toparse la punta de los pies

Para una persona que está parada, es en general sencillo doblar su cuerpo y toparse la punta de los pies, pero esta acción no es posible realizarla si lo intentamos con nuestro cuerpo totalmente apoyado de espaldas a una pared.

Levantar uno de los pies

Para una persona que está parada, es en general sencillo doblar una de sus piernas y mantener el equilibrio, pero esta acción no es posible realizarla si lo intentamos con nuestro cuerpo totalmente apoyado de costado a una pared.

Pararse en la punta de los pies

Levantar los talones del piso y apoyar nuestro cuerpo en la punta de los pies es una acción sencilla de realizar, pero esta acción es imposible de realizar si apoyamos la punta de nuestros pies en la base de una pared.

Pararse estando sentado en una silla

Sentarse en una silla con la espalda recta pegada a su respaldo y con las piernas en ángulo recto. Intentar pararse sin inclinar el cuerpo hacia adelante.

Posición del cuerpo humano al cargar un morral en un hombro

Al cargar un morral en un hombro el cuerpo se inclina hacia el lado contrario para mantener el equilibrio.

Posición del cuerpo humano al cargar un morral en la espalda

Al cargar un morral en la espalda el cuerpo se inclina hacia adelante para mantener el equilibrio.

Posición del cuerpo de una persona embarazada

El cuerpo de una mujer embarazada se inclina hacia atrás para mantener el equilibrio de su cuerpo.