Estar en la «Honda»

ATENCIÓN AVISO IMPORTANTE

Este experimento no puede ser realizado sin la supervisión de un profesor o profesora. Es muy importante haber trabajado con lanzamiento de proyectiles antes, hay que saber como usar la onda. Un movimiento mal ejecutado podría resultar en el impacto del proyectil en el sujeto que lo lanza.

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO

La manifestación de la energía y la relación cuantitativa entre la velocidad angular y lineal.

PALABRAS CLAVE

– Velocidad lineal
– Velocidad angular

MATERIAL

– 1 metro de cuerda gruesa
– Tijeras
– Trozo de cuero

TIEMPO NECESARIO

Preparar: 10 Minutos
Realizar: 5 Minutos
Recoger: 2 Minutos

DESCRIPCIÓN Y DIBUJO DEL EXPERIMENTO

Cuando hablamos de la honda, lo que nos viene a la mente es la siguiente cita: Goliat se burla del cayado de David (asemejándolo a un simple «palo» (1ª Sam 17:43)), pero una vez trabada la pelea, David consigue vencer a su enemigo lanzando con su honda una piedra, que impacta en plena frente del gigante. Una vez caído, David corre hacia él y le corta la cabeza con su propia espada rematándole y se lleva la cabeza y las armas a su tienda.

Este famoso relato, de la caída de Goliat ante David ya nos debe de dar una pista sobre la potencia de este arma, que siendo nada más que una cuerda, con un trozo de cuero, donde colocar una piedra.

Este arma de fácil construcción como se puede ver en la fotografía. Yo he visto lanzar piedras a distancias verdaderamente impresionantes.

Podemos hacer un cálculo aproximado para darnos una idea de qué peligrosa puede llegar a ser. Nos interesa saber alguna magnitud de la misma, pero una magnitud sencilla y común para todos, por ejemplo, calcularemos la velocidad con la que sale una piedra de la honda.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Podemos comprobar que en un segundo podemos darle unas 5 vueltas a la honda, de manera que el periodo es:

$T = \frac{1}{5} = 0.2 s$

La velocidad angular es por tanto:

$\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{0,2} = 31,41 rad/s$

Esta velocidad en radianes no nos permite ver exactamente la idea de velocidad que tenemos normalmente, así que podemos pasar a otras unidades:

$V = \omega R = 31,41 * 0,6 = 18,84 m/s$

Hemos supuesto que nuestra honda va a tener un radio de giro de 60 centímetros. Si cambiamos de unidades una vez más:

$V = 18,84 m/s = 67,82 km/h$

En este caso obtenemos una velocidad muy grande. Si ahora tenemos en cuenta que el proyectil suele tener 20 gramos, por ejemplo, nos da una idea de potencia del arma. Un proyectil tan pequeño a esa velocidad puede hacer mucho daño y si es sobre una persona, dado en un mal sitio, como le pasó a Goliat, puede ser mortal.

Cuanto más grande sea la piedra a lanzar, más lejos llegará, aunque también nos costará más lanzarla, ya que pesa más.