Caja de herramientas para maestros : el propósito de esta lectura
Este laboratorio STEM se centra en explorar el centro de gravedad (CoG) manipulando el brazo del Clawbot para cambiar la posición del peso sobre el robot, lo que afecta a su CoG, mientras conduce sobre superficies irregulares. Esta primera lectura pretende introducir el concepto del centro de gravedad explorando cómo se puede inclinar la Torre Inclinada de Pisa sin caerse.
Teniendo en cuenta el centro de gravedad
Cada objeto tiene un centro de gravedad (CoG). Es la ubicación en el objeto donde la gravedad que tira de un lado se equilibra con la gravedad que tira del lado opuesto. Otra forma de pensar en ello es la ubicación media del peso de un objeto. Si el CoG permanece por encima de la base del objeto (la parte que descansa en el suelo), el objeto no se caerá.
La imagen muestra la famosa Torre Inclinada de Pisa. Esta torre es conocida por tener una inclinación muy visible, a unos 4 grados de ser perfectamente vertical (recta hacia arriba y hacia abajo). Puede comparar la flecha de la imagen con las columnas de la torre para ver qué tan inclinada está. Aunque la torre está tan inclinada, el CoG todavía está por encima de la base de la torre y, por lo tanto, ¡la torre permanece de pie! Si empujas más la torre inclinada en la imagen de arriba para que se incline más y más hasta que la flecha pase la base de la torre, entonces se caerá.
También puedes pensar en un balancín o una balanza. El punto de apoyo, el punto en el balancín donde descansa la tabla, está directamente debajo del CoG del balancín. Si no lo fuera, el balancín caería a un lado en lugar de tambalearse hacia arriba y hacia abajo.
Amplíe su aprendizaje
Para ampliar esta actividad, pida a sus alumnos que balanceen un lápiz en sus dedos índices. Dígales a sus alumnos que giren las manos con la palma hacia arriba y equilibren un lápiz perpendicularmente a sus dedos índices. Si/cuando los estudiantes logran equilibrarlo, han encontrado el CoG del lápiz.
Los estudiantes también pueden observar el centro de gravedad de un objeto, como una taza, pegando una cuerda al centro del objeto y uniendo el peso a la parte inferior de la cuerda con un borrador u otro objeto ligeramente pesado. Coloque el vaso sobre un libro o escritorio e inclínelo ligeramente. Pida a los estudiantes que observen cómo se mueve la cuerda en relación con la base del objeto.
Haga que los estudiantes observen dónde está la cuerda cuando el objeto comienza a caerse. Los estudiantes deben notar que cuando la cuerda pasa la base del objeto, el objeto comienza a caer.