Taller No. 26 Estática Equilibrio, Construcción de juguetes a partir del concepto de equilibrio y centro de gravedad.

1. Artesanías Científicas:
¿Equilibrio recordando a Newton?
Dr. Carlos J. Cáceres Martínez
Profesor investigador UABCS, Depto. De Ing. en Pesquerías. ccaceres@uabcs.mx
http://tallerartecienti.blogspot.com

2. Introducción
No sé qué opina el mundo de mí. Pero yo me
siento como un niño que juega en la orilla del
mar, y se divierte descubriendo de vez en
cuando un guijarro más liso o una concha más
bella de lo corriente, mientras el gran
océano de la verdad se extiende
ante mí, todo él por descubrir.
Isaac Newton
Tomado de: La armonía de los mundos
Cosmos, de Carl Sagan

3. Introducción
• Si he hecho descubrimientos invaluables ha sido
más por tener paciencia que cualquier otro
talento.
• Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he
subido a hombros de gigantes.
Isaac Newton

4. ¿Por qué Isaac Newton?
• La mayoría de los historiadores de la ciencia no
dudarían en afirmar que Isaac Newton fue el
talento científico más grande que jamás haya visto el
mundo.
• Tenía sus faltas, era un mal conferencista, tenía una
moral cobarde, así como de llorón, autocompasivo y
de vez en cuando era víctima de serías depresiones.
“Pero como científico no tenía igual"

5. Pero en el fondo fue igual
que ustedes
• Isaac Newton gustaba de dibujar y colorear, de tal
forma que pintó las paredes y techos de su
dormitorio, llenándolo de colores.
• One of Sir Isaac Newton Quotes includes: "Plato is
my friend - Aristotle is my friend - but my greatest
friend is truth."
http://www.buzzle.com/articles/isaac-newton-facts-for-kids.html

6. ¿Parece complicado?
• Podemos revisar el material del taller No. 20 en donde
describimos y trabajamos con las tres leyes del movimiento
postuladas por Newton http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-naturales/fuerza-y-movimiento/2009/12/61-2501-9-las-leyes-de-newton.shtml
• Hoy trabajaremos sobre el equilibrio y este lo podemos
definir a través de la Estática.
• La Estática es una rama de la mecánica que estudia las
condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo, para que éste se encuentre en equilibrio.

7. • Un sistema está en equilibrio estático cuando la fuerza
total o resultante que actúa sobre un cuerpo y el
momento resultante son nulas.
• Para que un cuerpo puede estar en equilibrio estático,
este, deberá tener el equilibrio de traslación y rotación
en cero (0), es decir, sus resultados deberán dar cero
(0)

8. • Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio
cuando carece de todo tipo de aceleración a = 0,
eso significa que no cambia su velocidad.
• Generalmente esta condición es de reposo o bien
cuando las fuerzas que concurren sobre el objeto
se anulan.

9. Este cuerpo está en equilibrio

10. Este cuerpo también está en equilibrio

11. Este cuerpo también está en equilibrio

12. En este caso el cuerpo ya no estará en
equilibrio

13. Centro de Gravedad CM
El CM de un objeto es el punto en el cual está concentrado
todo su peso;
esto es, la línea de acción del peso pasa por el centro de
gravedad.
Una sola fuerza vertical y dirigida hacia arriba, igual en
magnitud al peso del objeto y aplicada en el centro de
gravedad, mantendrá al cuerpo en equilibrio.

14. • Este juguete que se levanta solo funciona gracias a la localización
de su centro de gravedad, mismo que se localiza por encima del
punto de soporte. Cualquier desplazamiento del muñeco hace que
el centro de gravedad se desplace, entonces el muñeco
recuperará su posición inicial debido a la fuerza de la gravedad, la
inercia producirá que el muñeco continúe en movimiento, que
reducirá su magnitud hasta que se detenga.
http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV16.html

15. Entonces haremos algunos
juguetes para demostrar lo
anterior y divertirnos
• Haremos varios equilibristas: un tucán, una
mariposa y una libélula.
• También usando otro método haremos una
bailarina.

16. Materiales para el primer grupo de
juguetes
• Cuatro cartulinas blancas tamaño carta
• Colores de madera
• Un cúter, pegamento, tijeras
• Un Lápiz nuevo
• Clips de metal dos por cada juguete
• Pegamento blanco
• Tape transparente
• Una varita para brochetas (madera)

17. • Usaremos las plantillas que les proporcionaré,
posteriormente ustedes podrán diseñar sus propias
imágenes ahora estas están probadas por Arvin Dgupta un
ingeniero Hindú muy talentoso que diseña juguetes

18. • Los moldes deberán de ser reproducidos en la
cartulina y posteriormente recortados con mucho
cuidado, para cada una de las figuras
Colorear y
Cortar

19. • Una vez que se ha recortado la figura pondremos
pegamento y uniremos las dos piezas
Poner
pegamento y
unir

20. • Debemos de ser muy cuidadosos para mantener la forma una vez
unidas las dos partes
Unimos con
cuidado
El Tucán
esta listo
para
balansearce

21. Ahora perforamos la cola como se indica y
colgamos clips como lo muestra la figura
Podemos ahora suspender en
equilibrio el tucán sobre
nuestros dedos o cualquier
otro soporte

22. • Ahora el turno de la libélula
Cortamos las
figuras, con
cuidado
Coloreamos y decoramos
Ponemos
pegamento
y unimos

23. • Doblamos ligeramente las alas como lo muestran los esquemas y
colocamos clips en cada ala.
Fije los clips como
se indica
clips como se indica

24. • Doblamos la cabeza un poco hacia enfrente y la
cola en curva atrás y estamos listos
Cabeza hacia delante
cola atrás

25. Estamos listos podemos
balancear nuestro juguete

26. Para la mariposa haremos lo mismo
coloreamos
Colocamos los clips y
pegamos un palito en el
cuerpo como se indica
Mariposa
terminada

27. Mariposa en
equilibrio
sobre una
botella

28. Materiales para la bailarina
• Una hoja tamaño carta de cartulina blanca
• Una hoja de mica como las usadas para pastas
de engargolados
• Tijeras
• Cuatro magnetos circulares (imanes de mas o
menos 2 cm de diámetro)
• Pegamento
• Lápices de colores
• Un plato o un compás para trazar un molde

29. • Dibuja una bailarina en la cartulina cuidando que los
pies estén paralelos y en punta como el dibujo.
10 cm
de altura
mínimo

30. • Usando el plato como molde o un compás
trazamos un medio óvalo como se indica
20 cm
15 cm
Tratemos de
mantener la
forma
ensanchada
en los
extremos

31. • Recortamos las dos piezas la bailarina a la que
habrá que hacer dos muscas en los pies como la
figura y el arco.

32. • Hay que fijar la bailarina al arco podemos usar
una engrapadora o un poco de tape.

33. • Separar ligeramente las piernas de la bailarina
como se indica en la fotografía.

34. • Tomamos los magnetos y los colocamos uno
contra el otro en la basé del arco podemos subir o
bajar cada para a voluntad.
Fije los
magnetos en
cada extremo
del arco

35. • Colocamos la bailarina en un alambre y estamos
también en equilibrio
Bailarina danzando
Gracias al ajuste de
su centro de
gravedad

36. Fin del Taller