Home > Experimentos > Cuerpos Físicos: La Física más cercana. El almohadón de clavos.
< Volver

Experimentos > Cuerpos Físicos: La Física más cercana. El almohadón de clavos.

Categorías: Mecánica
Palabras clave: Fuerza, Presión


Autor/es

Antonio Moya Ans�n.
Colegio San Jos� de Calasanz, Valencia. antonio.moya.anson@gmail.com

Qué se pretende demostrar

Se pretende ilustrar el concepto de Presión experimentando con nuestro propio cuerpo. Cuando presionamos un clavo con el dedo por la parte más puntiaguda, notamos la presión, e intuimos que puede ser peligroso si la fuerza se incrementa, pues la superficie sobre la que se aplica ésta es pequeña; de hecho, un peso de más de 3N por clavo empieza a ser doloroso. Sin embargo, si todo el peso de nuestro cuerpo se reparte en un número suficientemente grande de clavos, la superficie será lo bastante grande para que la presión que soportemos no resulte peligrosa, ni siquiera molesta. 



Dirigido a

Gran Público

Primaria

Secundaria



Materiales necesarios

  • 2 Chapas o rejillas metálicas agujereadas de aproximadamente 1 m2.
  • Superficie de madera de 1m2 y al menos 1.5 cm de grosor
  • Unos 900 clavos aproximadamente, de al menos 10 cm de largo.
  • Tornillos para fijar las distintas partes a la madera, de unos 3 cm de largo.
  • Tornillos más largos, de al menos 6 o 7 cm.
  • Listones de madera para separar las dos chapas.
  • Taburete o silla no muy alta para colocar sobre ella el almohadón.


Descripción

  • Nuestra madera será la base sobre la que vamos a fijar toda la estructura del almohadón. Sobre ella apretaremos todos los tornillos que van a fijar y darle solidez a nuestra estructura.
  • Para construirlo, NO clavaremos los clavos sobre la madera; esto es muy poco operativo, además de que compromete la estructura de la madera. Usaremos la rejilla metálica, que para ello dispone de perforaciones que pueden ser atravesadas por los clavos.
  • Colocaremos la chapa horizontalmente, apoyada sobre una superficie que nos permita introducirle clavos desde arriba (ver foto). Empezando por el centro de la chapa, iremos añadiendo clavos bastante próximos, aunque dejaremos huecos entre ellos para atornillar, posteriormente, la chapa a la madera. Con esta premisa, hemos de estimar que quepan al menos 900 clavos en nuestra superficie de trabajo. La zona central, que corresponde aproximadamente con la superficie que nuestras nalgas dibujen sobre el plano, debe tener una concentración mayor de clavos, ya que es ahí donde va a descansar nuestro cuerpo, dependiendo de nuestro tamaño. Esta zona ha de asegurar al menos 300 clavos, de este modo una persona de 120 kg no soportará por clavo más de 3N, y no resultará doloroso sentarse. Hemos de tener cuidado de dejar zonas alargadas libres de clavos para colocar listones de madera en ellas.
  • Colocar la madera sobre la chapa, con todos los clavos insertados, y fijar ambas con unos gatos suficientemente fuertes para que toda la estructura aguante. Darle la vuelta, a continuación, y empezar a colocar tornillos en los huecos libres de la chapa, que la vayan fijando a la madera. Todos los clavos deben quedar verticales y suficientemente sujetos. Usar los tornillos que haga falta para ello. Esta parte es la más pesada, pues hay que apretar muchos tornillos, quizás unos 100.
  • Una vez atornillada, hemos de colocar una segunda chapa que le dé robustez a la estructura y garantice que ningún clavo pueda doblarse al sentarnos sobre ellos. Para ellos pondremos listones de madera sobre la primera chapa, e insertaremos, a continuación, la segunda, para que descanse sobre estos listones. Esta parte es bastante delicada, pues los clavos deben encajar exactamente en el mismo lugar por el que los hemos introducido en la primera chapa.
  • Una vez insertada, atornillar la segunda chapa a la madera con tornillos más largos.
  • Y  ¡listo!.


Existe alg�n riesgo

  • Como explico más arriba, la construcción es pesada, aunque los pasos son claros (las fotos espero que clarifiquen el proceso). La cantidad de tornillos que hay que apretar es grande, el peso de toda la estructura también es elevado, una vez insertados todos los clavos, y hay que moverlo para darle la vuelta con el cuidado necesario para que no se nos caigan,…. Pero el resultado es espectacular.
  • El mayor riesgo es el propio uso del almohadón. Hemos de colocarlo sobre una silla, taburete, … que no sea muy alto, para que cuando una persona se siente, sus piernas puedan doblarse en un ángulo de 90 grados; así garantizaremos que la superficie de contacto sea máxima, y que los muslos no soporten más presión que el resto. Así pues, ¡atentos a la altura del espectador que se ha de sentar!.

Conviene ayudar al que se vaya a sentar sujetándole de las manos, para que no ponga instintivamente sus manos sobre el almohadón. Se lo podría clavar. 



Imágenes

 


Enlaces

  • Conceptual Physics. Paul G. Hewitt. 10e Ed. Pág. 122.
  • Rafael García Molina llevó a Ciencia en Acción, en 2006, una cama de clavos. Puede consultarse en internet: http://bohr.inf.um.es/miembros/rgm/ff/