— Para ayuda al estudio de la Física de 4º ESO —

domingo, 23 de enero de 2011

Dime, ¿cómo baila un peonza?


Ser científico significa saber observar. Pero saber observar no es sólo mirar. La clave está en distinguir lo raro de lo común, lo importante de lo irrelevante. Os estáis adentrando poco a poco en el estudio de la ciencia, y por eso es importante que notéis cuán sutil puede ser esto que llamamos observar.

Por eso quiero que describáis cómo se mueve una peonza o trompo. ¿Cómo se mueve? Como ayuda para esto, me gustaría grabar un vídeo con el baile de un peón. Hay muchos en Internet sobre acrobacias con peones, pero no he encontrado ninguno que se limite a mostrar el baile desde el principio hasta el final.

De momento, podéis mirar este vídeo, que no está mal, pero que por culpa de la rugosidad del suelo no permite ver el baile sin distorsión.


  Este otro vídeo no muestra el baile completo, pero tampoco está mal:


Se trata de describir, no de justificar físicamente por qué se mueve así.
Quiero que observéis y que digáis qué veis, qué notáis.

[01] DANIEL.- Lo que yo veo es que va dando vueltas sobre sí misma y sobre un punto del suelo, hasta que se encuentra en ese punto (del suelo) y se mantiene hasta que pierde fuerza en el giro. En el primer vídeo me ha impresionado en el minuto 1:10 aprox. que parece que se cae pero retoma el punto en el suelo.
[02] EL JEFE.- Buena observación, Daniel. La peonza tiene una especie de capacidad o resistencia. ¡No cae así como así! La descripción del movimiento que has dado se queda muy escasa. ¿Qué tipo de curva dirías que describe la punta de la peonza desde que comienza el baile hasta que se sitúa sobre un punto esencialmente fijo? Detén la imagen en dos posiciones:
1) Cuando la peonza está describiendo la curva que dices.
2) Cuando la peonza está ya centrada. ¿Alguna diferencia?
Has empezado bien, Daniel, pero quedan muuuuuuchos detalles.
[03] DANIEL.- Va haciendo una espiral, pero no sé qué me dejo. Yo sólo veo eso...
[04] EL JEFE.- En efecto es una espiral. Más detalles, Daniel, ¡ánimo!
[05] ARTURO.- En mi opinión, un dato importante sobre el movimiento de la peonza es que se mantiene inclinada, es decir, cuando uno lanza el trompo, como lleva fuerza hacia el frente, se inclina y es entonces cuando comienza a realizar la espiral. Cuanto más lejos esta del centro más tumbado se encuentra. Yo veo que la peonza gira para dejar de estar inclinada. Es como si ella quisiese de algún modo estar vertical.
Lo que más me sorprende es que el instrumento es capaz de cruzar una cuerda sin caerse. En diversos vídeos en Internet vi lo que llaman “puentecillos o puentes”. Me sorprendí porque la peonza, como se ve en estas imágenes, se mantiene la mayor parte del tiempo inclinado y girando, por el suelo.
Yo creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado.

El puentecillo

[06] EL JEFE.- Gracias, Arturo, por enlazar al vídeo del puentecillo. ¡Es alucinante! Eso de que "...lleva fuerza hacia el frente..." habría que expresarlo mejor. ¡Urge un esquema de las fuerzas actuantes sobre el peón! ¿Quién lo hace? He señalado frases en cursiva que son esencialmente ciertas, pero habría que expresarlas mejor, porque su significado no está del todo claro. En especial, la frase "...creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado..." es sumamente ambigua. Explícalo mejor, por favor. A veces está inclinado hacia dentro, otras hacia fuera. ¿Da igual que esté inclinado de un modo o de otro? ¿Está inclinado todo el tiempo?
[07] DANIEL.- Se mantiene inclinado para llegar a ese punto del centro, que es el centro de la espiral, o se pone inclinado para recobrar el equilibrio. Lo que no entiendo es por qué al estar cayéndose se inclina para ponerse otra vez bien, no sé cómo lo hace.
[08] EL JEFE.- No me extraña que te sorprenda, Daniel, a mí también. La observación es entonces que la peonza soporta tropezones que la hacen tambalear seriamente y, no obstante, logra recuperar muchas veces su posición de baile vertical.
[09] ARTURO.- En primer lugar, como dije en mi primer comentario, cuanto más lejos del centro, más aguda es su inclinación, por tanto, al alcanzar el centro de la espiral la peonza se encuentra en vertical.
Por otra parte, el movimiento de la peonza depende de dos cosas, principalmente:
1) Hacia donde esté inclinado.
2) En qué dirección gira.
En el primer punto el peón proyecta el centro de la espiral en la dirección en que está inclinado.
La dirección (girar a derecha o izquierda) depende de cómo gire sobre sí mismo, si gira sobre sí mismo de izquierda a derecha, se moverá en la espiral de izquierda a derecha y viceversa.
Es con la frase “yo creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado” con la que hacía referencia al primer punto en el anterior comentario.
Finalmente, Daniel, opino que es lo contrario: al inclinarse hace la espiral para recuperar el equilibrio, es decir, el peón no quiere estar inclinado.
No sé porque tiene tanta importancia la forma del peón, yo tengo algo parecido a este, pero cilíndrico; y realiza los mismos movimientos que el peón, claro está, salvando las distancias. Del mismo modo, las monedas, si se hacen girar muy rápido, mantienen el equilibrio como el peón. Lo más importante es la velocidad.
En las dos imágenes, el peón se está acercando al centro.
(Imágenes proporcionadas por Arturo)



[10] EL JEFE.- Muy buena observaciones, Arturo. ¡Es muy importante la velocidad! Concreta. ¿A qué tipo de velocidad te refieres? Pero la forma sí que es importante y por varios motivos, aunque no lo parezca. ¿Crees que se podría lograr que un bolígrafo o que un clavo bailase como una peonza? Y ahora sí que has explicado bien lo de los sentidos de giro. El trompo se inclina hacia el interior de la espiral cuando se acerca al centro, pero se tumba hacia fuera si se aleja del centro. Si la punta del trompo traza la espiral a derechas, entonces el trompo también gira a derechas, y si la espiral es descrita a izquierdas, entonces el trompo gira a izquierdas. Y está más inclinado cuanto más lejos se halle del centro de la espiral.



15 comentarios:

  1. Lo que yo veo es que va dando vueltas sobre si misma y sobre un punto del suelto, hasta que se encuentra en ese punto (del suelo) y se mantiene hasta que pierde fuerza en el giro. En el primer vídeo me ha impresionado en el minuto 1:10 aprox. que parece que se cae pero retoma el punto en el suelo.

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  2. ¿Qué tipo de curva dirías que describe la punta de la peonza desde que comienza el baile hasta que se sitúa sobre un punto esencialmente fijo? Para la imagen en dos posiciones: 1) cuando la penza está describiendo la curva que dices; 2) cuando la peonza está ya centrada. ¿Alguna diferencia? Has empezado bien, pero te quedan muuuuuuchos detalles. Yo te iré ayudando, xD

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  3. Va haciendo una espiral, pero no se que me dejo. Yo solo veo eso...

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  4. En mi opinión: un dato importante sobre el movimiento del peón es que se mantiene inclinado, es decir, cuando uno lanza el objeto, como lleva fuerza hacia el frente el peón se inclina y es entonces cuando comienza a realizar la espiral. Cuanto más lejos esta del centra más tumbado se encuentra. Yo veo que el peón gira para dejar de estar inclinado… es como si él quisiese de algún modo estar en vertical.

    Lo que más me sorprende es que el instrumento es capaz de cruzar una cuerda sin caerse. En diversos videos por interned vi lo que llaman “puentecillos o puentes”. Me sorprendí porque el peón, como se ve en estas imágenes, se mantiene la mayor parte del tiempo inclinado y girando, por el suelo.

    Yo creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado.

    http://www.youtube.com/watch?v=EdttCotKlT8

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  5. Bien Arturo. Has observado que está inclinado.

    No entiendo la frase en la que dices "Yo creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado.".

    A veces está inclinado hacia dentro, otras hacia fuera. ¿Da igual que esté inclinado de un modo o de otro?

    ¿Está inclinado todo el tiempo?

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  6. Se mantiene inclinado para llegar a ese punto del centro, que es el centro de la espiral, o se pone inclinado para recobrar el equilibrio. Lo que no entiendo es porque al estar cayéndose se inclina para ponerse otra vez bien, no se como lo hace.

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  7. En primer lugar, como dije en mi primer comentario, cuanto más lejos del centro, más aguda es su inclinación, por tanto, al alcanzar el centro de la espiral el peón se encuentra en vertical.

    Por otra parte el movimiento del peón depende de dos cosas, principalmente: primero hacia donde esté inclinado, segundo en qué dirección gira.

    En el primer punto el peón proyecta el centro de la espiral en la dirección en que está inclinado.

    La dirección (girar a derecha o izquierda) depende de cómo gire sobre sí mismo, si gira sobre sí mismo de izquierda a derecha, se moverá en la espiral de izquierda a derecha y viceversa.

    Es con la frase “yo creo que el peón siempre gira en la dirección en que está inclinado” con la que hacía referencia al primer punto en el anterior comentario.

    Finalmente, Daniel, opino que es lo contrario: al inclinarse hace la espiral para recuperar el equilibrio, es decir, el peón no quiere estar inclinado.

    No sé porque tiene tanta importancia la forma del peón, yo tengo algo parecido a este, pero cilíndrico; y realiza los mismos movimientos que el peón, claro está, salvando las distancias. Del mismo modo, las monedas, si se hacen girar muy rápido, mantienen el equilibrio como el peón. Lo más importante es la velocidad.

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  8. Me refiero a la velocidad angular, además si haces girar un bolígrafo o un clavo a muchísima velocidad seguro que se mantiene, cualquier cuerpo al girar mantiene mejor el equilibrio, incluso una persona.

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  9. Con lo del boligrafo y el clavo estoy de acuerdo con Arturo, pero en lo que no estoy de acuerdo es que relacionas el movimiento de la peonza con el de una moneda porque no se parece. La moneda no tiene punto fijo y si lo tiene no es perceptible y esta no se inclina para retomarse verticalmente , principalmente porque se caeria antes.

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  10. Me gustaría entender mejor la frase“pero se tumba hacia fuera si se aleja del centro”. Yo entiendo que si se tumba hacia fuera toma un centro distinto; me explicare mejor, supongamos la siguiente situación: lanzamos la peonza, se inclina y realiza una espiral con el centro de esta en la dirección en que esta inclinada. Ahora tomemos como referencia espacia ese mismo centro he inclinemos el peón “hacia fuera” es decir en la dirección contraria a este punto, como es lógico el peón al estar inclinado hará una espiral y recuperara la verticalidad, pero la hará con el centro en la dirección en que está inclinado actualmente, por tanto se aleja del punto tomado como referencia .Como dice la frase, al estar inclinado hacia fuera se alejara del centro, esto es lo que yo interpreto de ella.
    El centro de la espiral que realiza en ese momento está en la dirección en que esta inclinada, y la frase“pero se tumba hacia fuera si se aleja del centro”me confunde.
    Daniel, sobre la moneda creo que debería rectificar, tienes razón hay muchas diferencias. Lo dije porque en ocasiones, si haces girar muy rápido las monedas se asemejan a un peón, por ejemplo mantienen muy bien el equilibrio, sin embargo como dices nunca hacen espirales y si se inclinan se inclinan muy poco.

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  11. De donde has sacado esa frase de: "pero se tumba hacua fuera si se aleja del centro", estoy de acuerdo contigo a que esta se refiere a que se aleja del centro y debo añadir si ya no se ha hecho el echo de que al lanzar la peonza esta antepone si pincho, por decirlo de alguna forma, ya que si no lo hiciese, creo, que de una forma saldria volando.
    Al inclinarse posiciona su base, el pincho, hacia la parte externa para reequilibrarse y supongo que para hacer cierta fuerza para llegar al centro de la espiral.

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  12. La frase la escribió el profesor, encima de los comentarios donde el profesor ha transcrito nuestras observaciones y los propios comentarios. El ultimo, que viene titulado por [10] EL JEFE; en la quinta línea, tras la primera coma, encontraras la frase: "pero se tumba hacia fuera si se aleja del centro."
    Daniel, lo siento, pero no te entendí bien en la expresión de anteponer el pincho, me gustaría que lo explicases más. Como respuesta a tu otra pregunta, nadie ha dicho nada semejante a eso.

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  13. Sí que se parecen la moneda y el peón, y mucho. La moneda también hace espirales, lo que pasa es que no os fijáis lo bastante y no las veis. De todas maneras, sí que hay también una diferencia, y es que el punto de apoyo de la moneda -cuando decae el giro- no es siempre el mismo, pero en el caso del peón sí es siempre el mismo, la punta (esencialmente el mismo punto aunque no exactamente el mismo).

    ¿Nó veis las espirales que hace la moneda? xD
    En clase os las explico.

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  14. Arturo, lo que dices del clavo, la persona... es cierto, pero es ideal. En la práctica es irrealizable.

    Por cierto, había un supervillano de Marvel llamado Trompo y/o Torbellino o Tornado (no recuerdo si son el mismo). jejje

    Procuraré pasar estos últimos comentarios a la entrada del blog en el fin de semana. No prometo nada.

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  15. vale profe pero yo sigo diciendo q no se mueven igual ni de lejos! yo los veo muy diferentes. podriamos resumir todo lo q se ha discutido aqui en la clase para q lo veamos todos. ademas de hacer ese esquema q pedistes! xD

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