Fuerza de fricción y diseño de un vehículo con materiales reciclados

Ejercicio c) y d)

Dentro de la caja coloquen algunos objetos para incrementar su masa. Tras jalar el cordón, verifiquen si la caja se mueve con la misma facilidad.

1. Se coloca la caja sobre la mesa y se jala con el cordón, primero vacía: se observa que se desliza con poca fuerza.
2. Se agregan objetos dentro de la caja (pelotas, plastilina, etc.) para aumentar su masa.
3. Se vuelve a jalar con el mismo cordón y la misma fuerza: la caja se mueve con mayor dificultad.
4. Explicación: la fuerza de fricción F_{r} = \mu \cdot N depende del peso, y al aumentar la masa aumenta la fuerza normal N = m \cdot g, por lo que la fricción también crece.

Comenten en comunidad y busquen alternativas que faciliten el desplazamiento de la caja.

1. Se consultan libros de la Biblioteca de Aula, la Biblioteca Escolar o internet.
2. Se comparan las propuestas del equipo con las de los demás compañeros.
3. Alternativas que suelen encontrarse: colocar la caja sobre rodillos (lápices o palos), usar ruedas (CD), ponerla sobre una superficie lisa o inclinada, reducir la masa, o aplicar una fuerza mayor.

Con la pequeña comunidad, retomen el experimento de la caja y hagan lo siguiente: revisen los materiales y construyan un dispositivo que facilite el desplazamiento.

1. Se reúnen los materiales: 2 popotes de 1 cm de ancho, una regla, cinta adhesiva, 2 palos de madera (25 cm y 30 cm), la caja de la actividad anterior, 4 discos compactos (CD) de reúso, una barra pequeña de plastilina y los objetos introducidos en la caja.
2. Se pegan los CD a los extremos de los palos de madera con cinta adhesiva para formar ejes con ruedas.
3. Se sujetan los ejes a la caja usando los popotes como soportes, de modo que las ruedas giren libremente.
4. Se usa la plastilina para fijar o ajustar las piezas y la regla para medir y verificar que las ruedas queden alineadas.
5. Se prueba el vehículo jalándolo con el cordón y se compara con la caja sin ruedas.