Un niño circula en su bicicleta por la calle. Las vías de su barrio aún no tienen saneamiento efectivo y parte de las aguas servidas corren por el el borde de la calle en su zona mas próxima a la derecha (el cordón ) lugar de preferencia para los ciclistas. El niño lleva delante, en el manubrio, un paquete mal enganchado cuyo peso supera los dos kilos. Este ciclista se aproxima a una curva de características abiertas. Ensaye que problemas pueden ocurrirle a este ciclista. PERALTE DE CURVAS: fuerzas que actúan sobre el vehículo en curvas: • Fuerza centrífuga: esta tiende a desviarlo hacia fuera de su trayectoria normal. • Fuerza de fricción: es la única que se opone al deslizamiento lateral del vehículo. A altas velocidades ésta no es suficiente, por lo que se la ayuda con una componente del peso, aportada al darle un cierto peralte a la curva. • Fuerza componente del peso. Al aumentar el radio de la curva el peralte disminuye y viceversa. Explique que fuerzas intervienen en cada problema que citó anteriormente y las características visibles del fenómeno en caso que, se agreguen las siguientes situaciones: a_Los neumáticos patinen por efecto de las sustancias que se encuentran en la vía pública. Aquí habrá pérdida del equilibrio y pérdida de la fricción b_El paquete se desplace por no estar bien sujeto y el equilibrio del niño, bicicleta y paquete se alteren bruscamente. Puede caer con bicicleta y todo pues se pierde centro de gravedad c_La curva tenga peralte positivo excesivo (es decir, su inclinación sea favor de donde gira, como ocurre en los velódromos). Habrá un desplazamiento hacia el interior de la curva. Tras analizar las condiciones dinámicas a las que se ve sometido un vehículo cuando aborda una curva queda patente la importancia de los parámetros geométricos de la carretera a la hora de garantizar su estabilidad y, por ende, la seguridad de sus ocupantes hay vemos la importancia del peralte como elemento geométrico que contrarreste la fuerza centrífuga e impide el deslizamiento del vehículo.
2-Ensaye 2 formas de demostrar a sus alumnos como actúa la fuerza centrífuga en el salón de clases, con elementos que los niños puedan proveer de sus casas y cuya idea sea original (no expresada en los materiales de la bibliografía). Abra una sombrilla, o paraguas apoye su punta en el suelo, hágala girar y eche al mismo tiempo dentro de ella una pelotita, una bola de papel, un pañuelo o cualquier objeto ligero que no se rompa. Ocurrirá algo inesperado para usted. La sombrilla parece que no quiere admitir la pelotita o la bola de papel pues empiezan
a subir solas hasta el borde de la sombrilla y desde allí salen despedidas siguiendo una línea recta. La fuerza que en este experimento lanza la pelota suele llamarse «fuerza centrífuga», aunque sería más correcto denominarla «inercia». Esta fuerza la encontramos cada vez que un cuerpo se mueve por un camino circular. Esto no es más que uno de los casos en que se manifiesta la inercia, es decir, la tendencia del objeto que se mueve a conservar la dirección y la velocidad de su movimiento. Un arma para arrojar piedras tan antigua como la honda, funciona en virtud de esta misma fuerza. Un pequeño experimento le ayudará a comprender cómo ocurre esto. Curve una hoja de cartón de manera que tome la forma de una superficie cónica de gran diámetro o, mejor, una palangana de pared cónica. También puede servir muy bien para nuestro fin una pantalla de las que se usan en las lámparas eléctricas. Una vez que disponga de uno de estos objetos, haga rodar por su interior una moneda, un pequeño disco metálico o un anillo. Describirán círculos por el fondo del recipiente inclinándose sensiblemente hacia dentro. A medida que la moneda o el anillo vayan perdiendo velocidad, las circunferencias que describan serán cada vez menores y se aproximarán al centro del recipiente. Pero bastará girar levemente dicho recipiente, para que la moneda vuelva a rodar con mayor rapidez; y entonces se alejará del centro describiendo cada vez mayores circunferencias. Y si adquiere mucha velocidad, podrá incluso, rodando, salirse del recipiente. 3- El cinturón de seguridad es un mecanismo que actúa por: a-fuerza centrífuga
b-inercia c-equilibrio Marque la correcta y explique su elección. El objetivo de un cinturón de seguridad es sencillo: evita que salgamos disparados por el parabrisas en caso de que el automóvil sufra una parada repentina como resultado de una colisión, de un frenazo brusco, etc. Pero ¿por qué nuestro cuerpo sigue en movimiento cuando el coche se para? La respuesta a esa pregunta tiene que ver con la inercia. La inercia se podría definir como la tendencia de un cuerpo a mantenerse en movimiento hasta que alguna acción externa lo altere. Es decir, la inercia de un cuerpo podría entenderse como la resistencia de ese cuerpo a cambiar la velocidad y dirección de su marcha. Todos los objetos que viajan dentro del automóvil tienen su propia inercia, la cual es independiente del estado de movimiento del coche. Por ese motivo, cuando un coche toma una curva bruscamente sentimos que nos vamos a un lado; realmente lo que sucede es que el coche gira y nosotros tendemos a seguir en línea recta. También debido a la inercia, cuando un coche frena sentimos una fuerza que nos echa hacia delante; realmente lo que sentimos es nuestra tendencia a seguir en movimiento. Cuando viajamos en un automóvil que se desplaza a 100 km/h tenemos la sensación de que nuestro movimiento esta ligado al del coche, pero dicha percepción es errónea. Si, por desgracia, el coche se saliera de la carretera y chocara contra un árbol, el automóvil sufriría una parada repentina. Sin cinturón de seguridad, nuestro cuerpo mantendría la misma velocidad que antes del choque; es decir, continuaríamos nuestra marcha a 100 km/h hasta que el parabrisas, el árbol, o el propio asfalto nos frenara bruscamente ejerciendo una fuerza tremenda sobre nuestro cuerpo. Si el coche es frenado
bruscamente por cualquier motivo, algo debe de ejercer una fuerza sobre sus ocupantes con el fin pararlos. Dependiendo de dónde y cómo se aplique dicha fuerza, los efectos van desde una muerte instantánea a la posibilidad de salir andando sanos y salvos.