Cómo hacer un experimento de energía con latas de galletas

A qué niño no le gusta echar una carrera. Hoy te proponemos que aprendan física y conceptos de energía potencial y cinética con una competición en la que cambiamos los bólidos por unas latas de galletas redondas. En este experimento de energía te contamos el secreto científico para que su lata siempre sea la ganadora.

Los materiales que necesitas son muy sencillos y posiblemente los tengas en casa. Solo tienes que crear una pequeña cuesta en casa pasillo o buscar una pendiente en la calle para dejar correr a tus latas.

Materiales

• 2 cajas de galletas de metal redondas iguales, como las latas dónde vienen las galletas de mantequilla
• 10 arandelas de metal grandes o rodamientos
• Cinta adhesiva de doble cara
• Cinta de washi tape o tiza de acera
• Peso

Preparación

1. Abre las dos cajas y vacía.
2. Coloca en el interior de una de las latas cinco arandelas. Ponlas haciendo un círculo en el centro. Pégalas bien para que no se desprendan.
3. Haz lo mismo con la otra caja, pero esta vez coloca las cinco arandelas restantes alrededor del borde de la lata.
4. Comprueba que las cajas, una vez cerradas, pesan exactamente lo mismo.
5. Si haces este experimento en casa señala una línea con washi tape para la salida y otra para la llegada. En caso de que lo hagas en la calle utiliza una tiza.
6. Coloca las dos latas sobre la línea de salida.
7. Déjalas rodar al mismo tiempo y verás los resultados de tu experimento de energía.

Explicación

Como las dos latas son iguales y tienen la misma masa deberían llegar al mismo tiempo a la meta. Pero si ya has hecho este experimento de energía descubrirás que no es así, una es más rápida que la otra. La diferencia está energía potencial y cinética de ambas latas.

Primero empezaremos por conocer qué es cada tipo de energía. La energía potencial es la que tienen los cuerpos que están en reposo y está relacionada con la posición del objeto y su masa. Por su parte, la energía cinética es la que tienen los cuerpos que están en movimiento. Depende de la velocidad y de la masa. Las dos están estrechamente relacionadas, ya que la energía potencial se transforma en cinética cuando un objeto se mueve.

Según lo que hemos explicado las dos latas de galletas, cuando están en la línea de salida, cuenta con la misma energía potencial, ya que tienen la misma masa. Pero la distribución de las arandelas en su interior hace que la masa se distribuya de forma diferente, lo que va a afectar a la rapidez con la que la lata ruede.

La lata en la que has puesto las arandelas entorno al borde utilizará la mayor parte de su energía en empezar a rodar. Mientras, la que tiene las arandelas centradas necesitará menos energía potencial para desplazarse. Esto hace que tenga más cinética y que su velocidad sea mayor. Ahora ya sabes por qué una de las latas de galleta rueda con más velocidad que la otra.

Las dos latas realizarán lo que en física se denomina un movimiento simple, es decir el que se hace en línea recta. Los movimientos complejos se producen cuando la dirección del objeto está cambiando con movimientos circulares o curvos. Un ejemplo de ello es una pelota lanzada al aire.

Estas energías están relacionadas con el movimiento porque, aunque tú veas las cosas paradas y quietas, todo el universo se mueve.  Nuestro planeta también lo hace. Gira sobre sí mismo con el movimiento de rotación, qué es el que marca las noches y los días, y alrededor del Sol, mediante el movimiento de traslación, que da paso a las diferentes estaciones del año.