¿Alguna vez has subido una carga pesada por una rampa en tu colegio o en el mercado de Paloquemao? ¡La física está en todas partes! Desde las escaleras mecánicas en el centro comercial Andino hasta las rampas de acceso en el transporte público de Medellín, entender cómo funcionan las rampas y los objetos que ruedan te ayudará a resolver problemas cotidianos. ¿Listo para descubrir los secretos detrás de estos movimientos? ¡Vamos!
Mecánica
- Aceleración (noun) /ak.se.le.ɾaˈsjon/
- Cambio en la velocidad de un objeto por unidad de tiempo. Puede ser positiva (aumenta velocidad) o negativa (frena).
Sinónimos : Aumento de velocidad
La aceleración depende de la fuerza aplicada y de la masa del objeto.
Cuando arrancas en bicicleta en la ciclorruta de Cali, sientes la aceleración que te empuja hacia atrás.
- Altura (noun) /alˈtu.ɾa/
- Distancia vertical desde un punto de referencia hasta la posición de un objeto. En una rampa, es la altura ganada al subir.
Sinónimos : Elevación, Altura vertical
A mayor altura, mayor energía potencial almacenada.
La altura del cerro de Monserrate sobre Bogotá es de 3.152 metros sobre el nivel del mar.
- Componente (noun) /kom.poˈnen.te/
- Parte de una fuerza que actúa en una dirección específica. En una rampa, la fuerza de gravedad se descompone en componentes paralela y perpendicular.
Sinónimos : Parte de una fuerza
La componente paralela a la rampa hace que los objetos rueden o deslicen.
Cuando empujas un carrito en el supermercado de Carulla, aplicas una fuerza cuyo componente horizontal lo mueve hacia adelante.
- Deslizar (verb) /des.liˈsar/
- Movimiento de un objeto sobre una superficie sin girar, como un bloque de hielo en una pista. Requiere menos energía que levantar el objeto.
Sinónimos : Resbalar, Deslizamiento
El deslizamiento ocurre cuando el rozamiento es menor que la fuerza aplicada.
En el nevado del Ruiz, los guías usan trineos para deslizar equipos pesados sobre la nieve.
- Dinámica (noun) /diˈna.mi.ka/
- Parte de la física que estudia el movimiento de los objetos y las fuerzas que lo causan. Incluye el análisis de la aceleración y la inercia.
Sinónimos : Estudio del movimiento
La dinámica explica por qué los objetos se mueven y cómo cambiar su movimiento.
Cuando un carro acelera en la carrera 70 de Medellín, la dinámica explica cómo la fuerza del motor vence la inercia del vehículo.
- Distancia (noun) /disˈtan.sja/
- Longitud del camino recorrido por un objeto desde un punto a otro. Se mide en metros (m).
Sinónimos : Recorrido, Espacio
En una rampa, la distancia recorrida es mayor que la altura ganada.
La distancia entre el centro de Cali y el estadio Deportivo Cali es de aproximadamente 8 km.
- Energía cinética (noun) /eˈneɾ.xi.a siˈne.ti.ka/
- Energía que tiene un objeto debido a su movimiento. Depende de la masa y de la velocidad del objeto.
Sinónimos : Energía de movimiento
A mayor velocidad, mayor energía cinética.
Una bicicleta que baja por la calle 70 en Medellín gana energía cinética a medida que acelera.
- Energía mecánica (noun) /eˈneɾ.xi.a meˈka.ni.ka/
- Suma de la energía cinética (movimiento) y la energía potencial (posición) de un objeto. Se conserva en sistemas sin rozamiento.
Sinónimos : Energía total
La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Cuando lanzas una pelota desde el cerro de Guadalupe en Bogotá, su energía potencial se convierte en energía cinética al caer.
- Energía potencial (noun) /eˈneɾ.xi.a po.tenˈsjal/
- Energía almacenada en un objeto debido a su posición o altura. Se convierte en energía cinética cuando el objeto cae o se mueve.
Sinónimos : Energía de posición
A mayor altura, mayor energía potencial gravitatoria.
Un coco en la copa de una palma en el parque Tayrona tiene mucha energía potencial que se libera al caer.
- Equilibrio (noun) /e.kwiˈli.bɾo/
- Estado en el que las fuerzas que actúan sobre un objeto se compensan, resultando en reposo o movimiento uniforme. Puede ser estático o dinámico.
Sinónimos : Balance, Estabilidad
En equilibrio, la suma de todas las fuerzas es cero.
Un equilibrista en el cable de la feria de Cali mantiene su equilibrio usando una barra para distribuir su peso.
- Estática (noun) /esˈta.ti.ka/
- Parte de la física que estudia los objetos en reposo o en equilibrio. Analiza las fuerzas que actúan sobre ellos sin movimiento.
Sinónimos : Equilibrio estático
Un objeto está en equilibrio estático cuando la suma de las fuerzas y momentos que actúan sobre él es cero.
Un libro en reposo sobre tu escritorio en el colegio está en equilibrio estático porque las fuerzas se anulan.
- Fuerza (noun) /ˈfweɾ.sa/
- Interacción que causa un cambio en el movimiento o la forma de un objeto. Se mide en newtons (N) y puede ser de contacto o a distancia.
Sinónimos : Empuje, Tiro, Tracción
Sin fuerza, los objetos no se mueven ni cambian su velocidad.
Cuando empujas tu bicicleta en la ciclorruta de la 7ª en Bogotá, aplicas una fuerza para que avance.
- Fuerza normal (noun) /ˈfweɾ.sa norˈmal/
- Fuerza perpendicular que ejerce una superficie sobre un objeto en contacto con ella. Equilibra el peso en superficies horizontales.
Sinónimos : Reacción normal
En una rampa, la fuerza normal es menor que el peso porque está inclinada.
Cuando te sientas en una silla en el colegio, la fuerza normal del asiento equilibra tu peso.
- Gravedad (noun) /ɡɾaˈβe.ða/
- Fuerza invisible que atrae a todos los objetos hacia el centro de la Tierra. Hace que las cosas caigan y que pesemos.
Sinónimos : Peso, Atracción terrestre
Es la razón por la que no flotamos y por la que los objetos ruedan hacia abajo en una rampa.
Cuando sueltas un balón en el parque Simón Bolívar de Bogotá, la gravedad lo hace caer al suelo.
- Inercia (noun) /iˈneɾ.sja/
- Propiedad de los objetos para resistir cambios en su estado de movimiento. Un objeto en reposo tiende a seguir en reposo, y uno en movimiento tiende a seguir moviéndose.
Sinónimos : Resistencia al cambio
La inercia depende de la masa: a mayor masa, mayor inercia.
Cuando el bus frena bruscamente en la autopista del norte de Bogotá, los pasajeros sienten la inercia que los empuja hacia adelante.
- Masa (noun) /ˈma.sa/
- Cantidad de materia que tiene un objeto. Se mide en kilogramos (kg) y determina la inercia y el peso de un cuerpo.
Sinónimos : Cantidad de materia
La masa es constante, mientras que el peso depende de la gravedad.
Una bolsa de arroz de 1 kg en el mercado de Paloquemao tiene la misma masa en Bogotá o en Medellín.
- Momento (noun) /moˈmen.to/
- Magnitud física que mide el efecto de rotación de una fuerza alrededor de un punto. Depende de la fuerza y de la distancia al punto de rotación.
Sinónimos : Torque, Par de fuerzas
El momento explica por qué es más fácil abrir una puerta empujando lejos de las bisagras.
Cuando abres la puerta de tu casa en Barranquilla, aplicas un momento que hace girar la puerta alrededor de sus bisagras.
- Newton (noun) /ˈnweton/
- Unidad de fuerza en el Sistema Internacional (SI). Equivale a la fuerza necesaria para acelerar una masa de 1 kg a 1 m/s².
Sinónimos : Unidad de fuerza
Un newton es aproximadamente el peso de una manzana pequeña.
Si levantas una bolsa de azúcar de 1 kg en el mercado de Paloquemao, estás aplicando una fuerza de aproximadamente 10 N.
- Peso (noun) /ˈpe.so/
- Fuerza con la que la gravedad atrae a un objeto hacia la Tierra. Depende de la masa y de la gravedad local.
Sinónimos : Fuerza gravitatoria
En la Luna, pesarías menos porque la gravedad es menor, pero tu masa sería igual.
Un saco de café de 50 kg en el Eje Cafetero pesa aproximadamente 490 N en la Tierra.
- Plano inclinado (noun) /ˈpla.no iŋ.kliˈna.do/
- Superficie plana que forma un ángulo con la horizontal, usada para subir o bajar objetos con menos esfuerzo. Es una de las seis máquinas simples que facilitan el trabajo diario.
Sinónimos : Rampa, Superficie inclinada
Reduce la fuerza necesaria para levantar objetos al aumentar la distancia recorrida.
En el cerro de Monserrate de Bogotá, los turistas usan el funicular que funciona como un plano inclinado para subir sin cansarse.
- Plano inclinado ideal (noun) /ˈpla.no iŋ.kliˈna.do iˈðe.al/
- Modelo teórico de plano inclinado sin rozamiento ni otras pérdidas de energía. En la realidad, siempre hay rozamiento que reduce la eficiencia.
Sinónimos : Plano inclinado sin fricción
En un plano inclinado ideal, el trabajo de entrada es igual al trabajo de salida.
Si construyeras una rampa perfectamente lisa en el desierto de la Tatacoa, un objeto rodaría sin detenerse, como en un mundo sin rozamiento.
- Rampa (noun) /ˈram.pa/
- Superficie inclinada que conecta dos niveles diferentes, usada para facilitar el movimiento de objetos o personas entre ellos.
Sinónimos : Plano inclinado, Rampa de acceso
Las rampas están en todas partes: en colegios, centros comerciales y transporte público.
La rampa de acceso al Museo del Oro en Bogotá permite a personas en sillas de ruedas visitar las exposiciones fácilmente.
- Rodadura (noun) /ro.ðaˈðu.ɾa/
- Movimiento de un objeto que gira mientras avanza, como una rueda o una pelota. Requiere menos energía que deslizar porque reduce el rozamiento.
Sinónimos : Movimiento de rueda
La rodadura es más eficiente que el deslizamiento para mover objetos pesados.
Los camiones de carga en la autopista Medellín-Bogotá usan ruedas para rodar y transportar mercancías con menos esfuerzo.
- Rodar (verb) /roˈðar/
- Movimiento de un objeto que gira sobre sí mismo mientras avanza, como una pelota o una rueda. Requiere menos energía que deslizar.
Sinónimos : Girar, Dar vueltas
El rozamiento en el punto de contacto permite que el objeto ruede sin resbalar.
Cuando pateas un balón en el parque de los Novios en Medellín, este rueda hasta detenerse por el rozamiento con el pasto.
- Rozamiento (noun) /ro.sa.mjen.to/
- Fuerza que se opone al movimiento entre dos superficies en contacto. Puede ser útil (como en los frenos) o perjudicial (como en las ruedas de un carro).
Sinónimos : Fricción, Resistencia
Sin rozamiento, los objetos no podrían detenerse ni caminar sobre superficies.
Cuando caminas por el empedrado de Getsemaní en Cartagena, el rozamiento evita que resbales.
- Rozamiento cinético (noun) /ro.sa.mjen.to siˈne.ti.ko/
- Fuerza de rozamiento que actúa sobre un objeto en movimiento. Es menor que el rozamiento estático y depende del tipo de superficies en contacto.
Sinónimos : Rozamiento en movimiento
El rozamiento cinético es responsable de que los objetos se detengan eventualmente.
Cuando deslizas un libro sobre tu escritorio en el colegio, el rozamiento cinético lo frena hasta detenerlo.
- Rozamiento estático (noun) /ro.sa.mjen.to esˈta.ti.ko/
- Fuerza de rozamiento que impide que un objeto comience a moverse. Es mayor que el rozamiento cinético y depende de la fuerza normal.
Sinónimos : Rozamiento en reposo
El rozamiento estático evita que los objetos resbalen cuando están en reposo.
Cuando dejas tu mochila en el suelo del salón en Bogotá, el rozamiento estático evita que se mueva aunque el piso esté inclinado un poco.
- Trabajo (noun) /tɾaˈba.xo/
- Cantidad de energía transferida por una fuerza al mover un objeto. Se calcula multiplicando la fuerza por la distancia recorrida.
Sinónimos : Labor, Esfuerzo
El trabajo no depende del tiempo, solo de la fuerza aplicada y la distancia.
Cuando subes una caja de libros por las escaleras del colegio en Medellín, realizas trabajo contra la gravedad.
- Velocidad (noun) /bel.siˈðað/
- Magnitud que indica qué tan rápido se mueve un objeto y en qué dirección. Se mide en metros por segundo (m/s).
Sinónimos : Rapidez
La velocidad es diferente de la rapidez porque incluye dirección.
Un bus escalera en Barranquilla puede alcanzar una velocidad de 60 km/h en la autopista.
- Ventaja mecánica (noun) /benˈta.xa meˈka.ni.ka/
- Relación entre la fuerza aplicada y la fuerza útil obtenida. Indica cuánto se reduce el esfuerzo usando una máquina simple como una rampa.
Sinónimos : Beneficio mecánico
Una ventaja mecánica mayor a 1 significa que la máquina facilita el trabajo.
Una rampa de 4 metros de largo y 1 metro de altura tiene una ventaja mecánica de 4, lo que significa que reduces la fuerza necesaria a la cuarta parte.