La Física y el cuento

(Física y Literatura no están reñidas. Por eso un cuento puede ayudar a comprender algunos conceptos físicos)

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La balanza bromista

 

La señora estaba muy satisfecha con la compra que había hecho aprovechando las rebajas de enero. Tenía muchas ganas de adquirir una balanza nueva para controlar su peso y esa mañana la había encontrado con una buena rebaja. Se la habían preparado con todo lo necesario y le dijeron que lo único que tenía que hacer "era subirse en ella". Estaba deseando probarla, pero le daba apuro hacerlo delante de la gente. Por eso cuando llegó a su casa y entró en el ascensor, como iba sola y tenía que llegar al piso duodécimo, la colocó enseguida en el suelo y se subió a ella.

Comprobó enseguida que aparecía un valor próximo al que observaba cuando se pesaba en la farmacia del barrio. Pero cuando pulsó el botón de su planta y el ascensor comenzó a moverse descubrió que acababa de ganar tres kilos. Aunque muy pronto volvió al valor normal. Asombrada y pensativa por el extraño suceso siguió mirando a la balanza hasta que el ascensor inició la parada. Y volvió el asombro a asaltarla al observar que ahora perdía peso.

Entró en su casa buscando a la hija, especialista en electrónica y conocedora de toda clase de datos, que ese día se hallaba en el domicilio familiar. Y como tenía por costumbre tomarse las cosas con buen humor le explicó que acababa de comprarse una "balanza bromista". Conociendo lo interesada que era su madre en buscar explicaciones a todo, sonrió la joven y le propuso hacer unas experiencias que le permitirían explicarle desde el punto de vista de la Física lo acontecido.

La muchacha averiguó la altura de los pisos del edificio soltando desde el suyo una larga cuerda con un peso situado al final y tras tensarla adecuadamente, marcarla y medir su longitud. Necesito para hacerlo pedir la ayuda de una amiga de la primera planta.

Y como a la madre también le asaltaba con frecuencia la curiosidad,  puso en práctica con todo detalle lo que le encargó su hija usando la balanza y un cronómetro que le prestó. Un aparato ultrasensible y especial que cambiaba el color del número cuando el ascensor ganaba o perdía velocidad respecto a cuando estaba moviéndose a velocidad constante. Lo hizo sin rehuir comentarios de buen humor durante el proceso.

 

Acceder  a las experiencias que la señora realizó.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Razonamiento físico

Sobre un cuerpo parado en una plataforma (1) actúan la fuerza Fp (peso) y la Fs (fuerza suelo) que anula a Fp. Si inicia el ascenso (2) hay que hacer una fuerza F que puede lograrse (3) aumentando Fs, F=Fs-Fp. Cuando suba con velocidad constante (4) volverá a ser Fs=Fp. Al frenarlo (5) hay que hacer otra F de sentido contrario a la anterior disminuyendo Fs para que F=Fp-Fs

Balanza2.jpg

Calcular los valores de las fuerzas con los datos anteriores y luego comprobarlo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis de resultados

Aplicando lo anterior al caso del ascensor el cuerpo será la persona y la plataforma la balanza. La fuerza Fs que hace esta sobre el objeto es la que hace la balanza sobre la persona. Si la masa normal son 60 kg:

 

A. Cálculo de aceleraciones.

Experiencia (2): 10 pisos tienen una altura de 30 m y cada uno 3 m de altura. Por ello si se sube a velocidad constante, que como se puede comprobar son 3 s por planta, esa velocidad es  v=1 m/s.

Experiencia (1): Para alcanzarla se tardan 2 s y la aceleración será:

a=Δv/Δt=(1-0)/2=0,5 m/s2.

Experiencia (3). Se halla una aceleración de igual valor y distinto sentido

a=Δv/Δt=(0-1)/2=-0,5 m/s2

B. Cálculo de fuerzas

Al arrancar el ascensor F=m*a  F=60*0,5=30 N y como Fp=60*9,8=588 N

Fs=Fp+F=618 N

En la frenada F=-m*a  F=60*(-0,5)=-30 N y como Fp=-60*9,8=-588 N 

Fs=Fp+F=558 N

Pero… ¿por qué aparecen en la balanza los pesos que aparecen?

Para ver las imágenes anteriores pulsar volver y si no Continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusión

Las balanzas electrónicas lo que miden directamente son las fuerzas que se hacen a través de ellas sobre los cuerpos que descansan en su platillo y no sus masas.

Se da por supuesto que no se van a usar en sistemas sometidos a más fuerzas que el peso. Por ello se pueden graduar teniendo en cuenta que la fuerza media que hace la Tierra en su superficie sobre un kilogramo de masa (peso)  es de 9,8 N.

Por ello 9,8 N de fuerza indicará 1 kg de masa

 

Por tanto en el caso analizado, expresando la masa en este caso sin ninguna cifra decimal, una fuerza de 618 N correspondería a una masa de 618/9,8=63 kg y una fuerza de 558 N supone una masa de 558/9,8=57 kg que son los valores que aparecen en las balanzas.

 

Si se quiere leer de nuevo el cuento pulsar en cuento

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