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Hilo: [Desafío 1.07] El huevo de pascua

  1. #1
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    Question [Desafío 1.07] El huevo de pascua

    ¡Hola amigos!

    Como sabéis, este año las vacaciones de primavera se han adelantado de una forma poco habitual. Nunca está mal disfrutar de una semana de descanso, ¿verdad? ir de viaje... o recibir a viejos amigos que vienen a visitarte. Ese fue mi caso; tuve la fortuna de recibir en mi humilde casa de Giza a mi gran amigo, el Conejo de Pascua.

    Es la primera vez que tuve la oportunidad de verlo en la época del año en que es protagonista. Estaba muy contento, de hecho me recompensó con una dulce canción (que, por cierto, se está poniendo de moda). Además, obligado por el calendario, iba cargado de los típicos huevos de la época. Me enseñó una cosa que había aprendido a hacer.

    Cogió un vaso lleno de agua, lo tapó con una cartulina. Encima del conjunto, colocó un canuto de cartón, que fue coronado con uno de sus huevos. Por primera vez, fui yo la desafiada: "¿Te apuestas que soy capaz de introducir el huevo dentro del vaso, sin tocarlo, y sin tocar el canuto?". Naturalmente, le dije que sí era capaz. No obstante, eso no le evitó alardear de sus habilidades, y tras proporcionar un controlado golpe sobre la cartulina, el huevo cayó dentro del vaso sin más problemas.

    Ese fue mi momento: contraataqué preguntándole si sabía por qué sucedía. Se puso más blanco aún al comprobar que no sabía responder esta vez. Pues sí, amigos. Ese es el desafío de esta quincena. Si queréis hacer cálculos, podéis suponer conocidos los coeficientes de rozamiento entre todos los componentes. ¡Suerte!

  2. #2
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    Predeterminado Re: [Desafío 1.7] El huevo de pascua

    La clasificación de este desafío es la siguiente:

     NombrePuntosReputación
    1Faraday1050
    2N30f3b0630

    Podéis consultar la respuesta correcta en éste documento de la web.


    Puedes consultar las normas del desafío aquí.
    Última edición por pod; 26/04/2008 a las 06:36:18.

  3. #3
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    Predeterminado [Desafío 1.7] El huevo de pascua

    Buenas!
    Para que este experimento salga correctamente, tenemos que tener en cuenta la fuerza de rozamiento que se establece entre la cartulina y el tubo que sostiene al huevo.

    Básicamente, para que salga bien, tenemos que darle un tirón a la cartulina de manera que el tubo se vea empujado por esta fuerza. Al hacerlo, el extremo inferior del tubo que está en contacto con la cartulina, debido a la fuerza de rozamiento, seguirá la trayectoria de ésta; pero en cambio el extremo superior, en contacto con el huevo, se quedará atrás.

    El esquema de fuerzas global es el siguiente:




    Primero, tenemos que aplicarle una fuerza F a la cartulina. Sabiendo el coeficiente de rozamiento entre ella y el tubo, podemos establecer la siguiente relación de fuerzas:

    ----
    Leyenda:
    Ac /Mc /Fc = Aceleración/ Masa/ Fuerza sobre la Cartulina
    Fr/µc = Fuerza/coeficiente de Rozamiento
    Mt = Masa del Tubo
    ----

    Balance
    Fc ≤ Fr
    Ac · Mc ≤ µc· Mt · g
    Ac ≤ (µc· Mt · g) ÷ Mc


    Por tanto, si la aceleración que le damos a la cartulina es más pequeña o igual que “(µc· Mt · g) ÷ Mc ”, el tubo será capaz de "seguir" la trayectoria que seguirá la cartulina, o al menos obtener una velocidad que haga que se desequilibre y el huevo caiga en el vaso.

    Asi que para que el experimento salga bien, se tiene que cumplir que:

    Ac ≤ (µc· Mt · g) ÷ Mc



    Saludos!
    Última edición por Faraday; 13/04/2008 a las 09:30:32.

  4. #4
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    Predeterminado Respuesta [desafío 1.7]

    Hola,

    Como en esta ocasión en el desafío no piden calcular ningún valor, solamente me limitaré a explicar el motivo por el cual el huevo cae en el interior del recipiente:

    Primero hay que notar que el huevo para que que empiece a caer tiene que "rotar" con respecto a uno de los bordes del canuto donde se encuentra apoyado y este empezará a caer una vez que pierda estabilidad, esto es cuando la línea de acción del peso del huevo pase el punto de apoyo del huevo.

    ¿Por qué rota el huevo?

    Eso es porque va a tender a conservar su estado de movimiento inicial o mejor dicho como comunmente se dice por "inercia", esto debido a que el canuto alterarán su estado de movimiento bruscamente por el golpe que se le da al carton. Hay que notar también que el tiempo que le tome al huevo perder su estabilidad dependerá de la posición en el que este su centro de masa, mientras mas arriba esté con mayor facilidad abandonará el canuto.

    ¿como se comportan el cartón y el canuto?

    Luego del golpe ambos empiezan a deslizar entre si y además el carón desliza sobre el recipiente, la forma en que deslizan es desacelerando su movimiento inicial debido al rozamiento que existe entre ellos. Aca un punto importante es que cuando el carton o cartulina empiece a abandonar el recipiente la fuerza de rozamiento variará pues el área de contacto entre abbos disminuirá.

    ¿Qué tiene que suceder para que caiga solamente el huevo en el recipiente?

    Tienen que ocurrir dos cosas:

    • El canuto tiene que deslizar pero no alcanzar el borde de la cartulina.
    • El tiempo que le toma en deslizar la cartulina debe de ser tal que el huevo caiga en el vaso sin tocar la cartulina, esto es menor que el tiempo total que el huevo emplea en rotar y abandonar el canuto.


    Es decir se le debe dar un golpe inicial a la cartulina tal que cumpla todas esas condiciones para que que el huevo caiga en el interior del vaso.

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