Este documento describe un experimento sencillo llamado la lata equilibrista. Se llena una lata vacía parcialmente con agua y luego se inclina lentamente. Sorprendentemente, la lata se mantiene en equilibrio debido a que el agua hace que el centro de gravedad de la lata baje y se apoye en la parte inferior inclinada, manteniéndola estable. El documento también explica brevemente los conceptos de equilibrio termodinámico, químico y mecánico en física e ingeniería.
2. ¿QUÉ ES EQUILIBRIO?
El término equilibrio puede referirse a las siguientes maneras:
En física o ingeniería:
Equilibrio termodinámico: situación que se da en un sistema físico (es decir, un
sistema al que podemos atribuir una energía interna) cuando todos los
factores exteriores y/o procesos internos no producen cambios de presión,
temperatura u otras variables macroscópicas.
Equilibrio Químico: cuando una reacción química de transformación ocurre al
mismo ritmo que la transformación inversa, y por tanto no se producen
cambios en la cantidad de cada compuesto.
Equilibrio Mecánico: cuando la suma de fuerzas y momentos sobre todas y cada
una de las partes del cuerpo se anulan.
3. ¿DONDE SE UBICA EN EL EQUILIBRIO EN EL SER
HUMANO?
El centro de gravedad en el ser humano se ubica en la parte central del ombligo.
El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las
fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de
un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta
resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido
por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.
En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al
cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos
materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.
4. ¿EN QUE OTROS LADOS SE PUEDE APLICAR EL
EQUILIBRIO?
Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio trasnacional si y sólo si la suma
vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero.
Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que
actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry debe ser cero; es la
condición para que un cuerpo esté en equilibrio:
EJEMPLO:
Una pelota de 300N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la
figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B Y C.
5. Es un experimento sencillo pero a la
vez sorprendente. Con tan solo una lata y un poco
de agua podremos hacer el impresionante truco de
la lata equilibrista.
7. Procedimiento:
Lo primero que haremos será abrir la lata
y vaciarla completamente después, introducimos en ella
aproximadamente un poco de la capacidad de la lata de
agua y la inclinamos despacio.
Como podremos comprobar, la lata se mantiene en
equilibrio. Ahora, si la empujamos despacio puede caerse.
8. Explicación:
Al echar agua en la lata, lo que ocurre es lo siguiente:
Centro de gravedad
Como vemos en la imagen, el centro de gravedad de la lata baja y con ayuda de la zona
inclinada que hay en la parte inferior, conseguimos que se quede en equilibrio, también
lo podemos realizar con otros líquidos e incluso otras sustancias como la arena.