Clavando clavos
Observa el vídeo de la derecha[]
En el vídeo vemos un experimento muy sencillo, intentamos clavar un clavo al revés y no podemos. Sin embargo, al golpear el clavo al derecho, éste se hunde fácilmente en la madera.
¿Por qué no podemos clavar el clavo cuando la cabeza apoyada contra la madera y sí cuando es la punta la que está apoyada contra la madera?
La respuesta parece obvia pero hemos de notar que en ambos casos aplicamos la misma fuerza al clavo.
Fisica[]
En el primer intento, toda la fuerza que proporcionamos al clavo con el martillo se reparte por la superficie de la cabeza. En el segundo, esa misma fuerza se reparte por la superficie de la punta.
La cabeza del clavo tiene mucha más superficie que la punta, así que en el segundo momento, la fuerza está más concentrada por unidad de superficie. Por eso es entonces cuando el clavo es capaz de "vencer a la madera" y no antes.
Presión[]
La magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie es la presión. La presión se calcula dividiendo la fuerza por la superficie sobre la que se aplica,
Como la fuerza se mide en Newton (N) y la superficie se mide en metros cuadrados (m^2), la presión se mide en Newtons partido metro cuadrado. A esta unidad la llamamos Pascal (Pa), en honor al físico francés Blaise Pascal,
Foto tomada por Cayusa (http://www.flickr.com/photos/cayusa/)
En nuestro experimento, tenemos que la superficie de la cabeza del clavo es unas 50 veces mayor que la superficie de la punta. Así, aplicando la misma fuerza con el martillo, tenemos que cuando la cabeza está apoyada contra la madera, ejercemos una presión menor que cuando es la punta la que está apoyada contra la madera. De hecho, en el segundo caso la presión ejercida sobre la madera es 50 veces mayor que en el primer caso.
Los materiales y la presión[]
Cada material pueder aguantar una cierta presión antes de romperse o doblarse. Cuando intentamos clavar el clavo al revés, la presión que ejercemos no es suficiente para romper la madera. En el segundo caso, cuando ponemos el clavo al derecho, la presión sí que es suficiente para romper la madera y así el clavo se hunde en ella
La próxima vez que claves un clavo, ¡piensa en toda la física que hay detrás!
(Si eres profesor)[]
Si eres un profesor de secundaria, anímate a pedirle a tus alumnos que editen esta entrada o a que creen y editen otras entradas de Wísica. Puedes encargarles la elaboración de un vídeo en el que expliquen las fuerzas que intervienen en esta situación y colgar en esta entrada el mejor de todos ellos. Tus alumnos aprenderán física a la vez que aprender a expresarse oralmente y además sus explicaciones ayudarán a los alumnos que visiten esta página.
Un posible ejercicio sería pedirles a tus alumnos que expliquen en un vídeo por qué usamos raquetas cuando andamos por la nieve. Con demostración practica y una explicación teórica.
Foto tomada por Mt. Hood Territory (http://www.flickr.com/photos/mt_hood_territory/)