Latas Equilibristas Antonio José Bollas Becerra Irene Fernández Riscado Carmen Gómez García Marco Antonio Pinto Ferreira Gamboa MªCarmen Valverde Ferrera

Introducción Este lúdico experimento intenta descubrir el secreto de las ocasionales latas que se encuentran equilibradas sobre su borde. Con un poco de experimentación, se pueden encontrar datos sorprendentes, hasta una lata “mágica”, con una facilidad tremenda para equilibrarse.

Resumen En este experimento, se intenta encontrar el rango de líquido, con el cual se puede equilibrar una lata sobre su borde inferior y de manera diagonal. La hipótesis es que dependiendo del líquido que se use, será más fácil (tiene un rango más amplio) o más difícil (tiene un rango más corto), equilibrar las latas. Se usa una selección de latas y varias disoluciones para probar, como el agua, el alcohol, agua con sal… y usando utensilios como probetas, jeringuillas y vasos de precipitado. El proceso experimental seguido es insertar líquidos, y ajustar la cantidad de este, según si la lata se equilibra, o si no se equilibra. PALABRAS CLAVES: Lata (de aluminio), equilibrio, balancear, equilibrar, líquido, borde, diagonal, densidad, rango, mínimo, máximo, disolución, agua, probeta, jeringuilla, vaso de precipitado.

Summary In this experiment, we try to find the range of liquid with which you can balance a can on its bottom edge diagonally. The hypothesis is that depending on the liquid (and the density of it) used, it will be easier (it has a wider range) or harder (has a shorter range) to balance the cans. We use a selection of cans and various solutions to try, such as water, alcohol, salt water…using tools such as test tubes, syringes and beakers. The experiment procedure followed is to add liquid and adjust the amount of it depending if the can is balanced or not balanced. KEYWORDS: (Aluminum) can, balance, equilibrate, equilibrium, liquid, edge, diagonal, density, range, minimum, maximum, solution, water, graduated cylinder, syringe, beaker.

Teoría: Centro de gravedad El centro de gravedad es el punto que sirve como promedio para la acción de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto, es decir es el punto en el cuál actúa el peso total del cuerpo. Este equilibrio se puede clasificar en tres tipos: Equilibrio estable: Cuando las fuerzas que mueven el cuerpo obligan a este a recuperar su posición inicial. Equilibrio inestable: Cuando las fuerzas que mueven el cuerpo obligan a este a tomar otra posición diferente. Equilibrio indiferente: Cuando se desplaza el cuerpo vuelve a estar en equilibrio.

Datos del experimento Observaciones iniciales: Las observaciones se toman del fenómeno lúdico de encontrarse latas sobre su borde. Información inicial: Usamos el centro de gravedad, la densidad y las disoluciones. Propósito: Averiguar por qué estas latas se equilibran y por qué se necesitan fluidos. Hipótesis: Dependiendo en la proporción entre altura y sección, la lata tendrá una mayor facilidad de equilibrarse o lo contrario. Según el borde de la lata, habrá efectos sobre el equilibrio. Dependiendo en la densidad de los líquidos conseguiremos una mayor facilidad de equilibrar.

Procedimiento experimental Se buscará el límite mínimo y máximo de las latas con distintos líquidos y disoluciones: Se prepara el líquido. Se inserta una cantidad baja (inferior a 10ml) y se prueba equilibrando la lata. Si no se equilibra, se aumenta la cantidad por un intervalo determinado (2ml-5ml) y se prueba. Si se equilibra, medir precisamente este límite con disminuciones de 0.5ml y una vez encontrado con precisión, seguir al paso siguiente. Se inserta una cantidad alta (superior a 100ml) y se prueba equilibrando la lata. Si no se equilibra, se reduce la cantidad con intervalos (como el paso 2ª) de 5ml-10ml. Si se equilibra, se mide precisamente este límite aumentando la cantidad de líquido por intervalos de 0.5ml. Este proceso se repite dos veces más por líquido experimentado en cada lata.

Materiales Se utilizan los siguientes utensilios: Latas de aluminio. Líquidos y disoluciones. Probetas de 200ml (precisión 1ml). Vasos de precipitado de 1000ml. Jeringas de diferente capacidad: 5ml (0,5ml precisión) 10ml (1ml precisión) 20ml (2ml precisión) 60ml (2ml precisión) Vasos de 250ml aprox. Agitador magnético y placa calefactora. Báscula de precisión (0.1gr precisión).

Medidas Estas son las medidas de la latas:

Resultados: Nørdic Mist Como se puede ver, esta lata mantiene un rango casi constante, y muy amplio. Como podemos ver, el agua y el alcohol son inferiores que las disoluciones en amplitud.

Resultados: Cruzcampo (330ml) Es esta gráfica vemos que la amplitud de los rangos ha disminuido comparada con la anterior. Podemos ver que en algunas disoluciones al 5% disminuye el rango.

Resultados: Aquarius En esta lata se ve que su límite mínimo para equilibrar ha subido significantemente y que su límite máximo ha bajado. Esta mantiene unos rangos constantes excepto en el Sulfato de Cobre al 5%.

Resultados: Cruzcampo (500ml) Esta lata tiene un rango muy disminuido, posiblemente debido a su proporción de altura/base, en la cual predomina la altura. Vemos que las disoluciones al 10% tiene un rango más amplio.

Conclusiones Las latas que mejor se equilibran son la lata Nordic Mist y Cruzcampo (330ml) debido a su baja altura. Las que peor se equilibran son Aquarius y Cruzcampo (500ml) por su altura. Podemos terminar diciendo que: Influye la forma geométrica de las latas, que si la sección aumenta, el equilibrio se ampliará y si la altura aumenta, el equilibrio disminuye, y Es más fácil equilibrar la lata, si tenemos una disolución más concentrada.

Limitaciones Este experimento, durante su desarrollo, ha tenido varias limitaciones: La principal, siendo que no se han probado varias veces las medidas y que no se ha medido con precisión alta. Esto causa pequeñas anomalías en los datos y las gráficas consecuentes. Además, algunas de las latas han sufrido deformaciones y oxidación, cambiando las propiedades del medio. Esto es causado por otro factor que también influye, que es el líquido que se acumula en los bordes.

Mejoras posibles Se proponen como mejoras de la investigación: Repetir más veces la toma de datos. Comprobar con más líquidos, como: aceite, refresco, glicerina… Comprobar con más disoluciones y aumentar más la concentración. Ver si la temperatura de los líquidos también influye, ya que todas las mediciones realizadas se han hecho con líquidos y disoluciones a temperatura ambiente.

FIN