Estudio de Elasticidad y Movimiento con Catapultas

El año pasado estuvimos trabajando en nuestro proyecto del movimiento jugando con catapultas y proyectiles. Ahora os proponemos un nuevo y sencillo diseño de catapulta para continuar con nuestro estudio del movimiento.
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Esta vez utilizaremos una caja, dos lápices, tres gomas elásticas y un tapón de plástico.
 
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 Comenzamos uniendo los dos lápices en cruz utilizando dos gomas elásticas.

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Después hacemos dos agujeros en los laterales de la caja, por los que introducimos uno de los lápices.

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Y finalmente atamos la tercera goma por un lado al cruce entre los dos lápices e introducimos el otro extremo por un tercer agujero en la parte posterior de la caja, sujetándolo con un palillo cruzado. El último paso es pegar el tapón de plástico al lápiz-lanzadera con la pistola de silicona para colocar los proyectiles.

En este proyecto es importante no sólo la experimentación con el lanzamiento sino también el proceso de diseño y fabricación de la catapulta, ya que durante este proceso de ensayo-error fuimos descubriendo y solucionando los errores que íbamos encontrando. Descubrimos la importancia por ejemplo de que la goma que acciona la catapulta esté muy tensa para conseguir lanzar los objetos a cierta distancia y tuvimos que probar con varias gomas de diferente longitud y grosor hasta encontrar la más adecuada. También modificamos el lugar donde realizamos los agujeros para el lápiz ya que estaban demasiado altos y el brazo lanzadera lanzaba los proyectiles contra el suelo, en lugar de describir un tiro parabólico.
Una vez conseguido el diseño adecuado, se trata de experimentar con proyectiles de diferentes pesos, formas y tamaños: bolitas de algodón, tapones de corcho, pequeñas piedras, etc. Observar y comparar la distancia a la que cae cada uno de ellos, realizando primero estimaciones ¿llegará más lejos el objeto más pesado o el más ligero?
¿Cuál es la ciencia detrás de este experimento? Cuando tensamos la goma desplazando hacia atrás el brazo de la catapulta utilizamos una energía que se almacena en la goma en forma de energía potencial. Cuando soltamos el brazo de la catapulta, la goma elástica recupera su posición inicial transmitiendo su energía en forma de energía cinética al brazo de la catapulta que se desplaza hasta el tope de la caja. La energía sobrante después de que el brazo alcance el tope se transmite a la única parte que puede continuar el movimiento, que es el proyectil.
 
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