Cómo jugar a Lanzador de muelle
- Elige una prueba y lee en la tarjeta el muelle, la compresión y lo que lanza.
- El muelle guarda ½·k·x², con x en metros. Sin rozamiento, toda se convierte en movimiento o altura.
- Escribe tu predicción y pulsa Empezar. Una marca naranja muestra tu velocidad, altura o compresión.
- Mira las barras de energía: el total se mantiene mientras pasa del muelle al movimiento y a la altura.
¿Cuánta energía guarda un muelle?
Comprimir un muelle cuesta cada vez más fuerza cuanto más se comprime, F = k·x, así que el trabajo que haces, la energía que guarda, es el área bajo esa fuerza creciente: ½·k·x². Al soltarlo, el muelle entrega esa energía a lo que empuja. Sobre una mesa horizontal toda se convierte en movimiento, ½·m·v², así que la velocidad de salida es v = x·√(k ÷ m). Apuntando hacia arriba, el movimiento se convierte en altura mientras el objeto sube, hasta que m·g·h iguala lo que guardó el muelle. Como la energía va con el cuadrado de la compresión, comprimir el doble guarda cuatro veces más energía y sube un cohete cuatro veces más alto. También funciona al revés: un carro que choca con un tope de muelle lo comprime hasta que toda su energía de movimiento queda guardada, y luego el muelle lo devuelve. Arcos, catapultas, saltadores y camas elásticas guardan energía así, y los topes al final de las vías frenan los trenes con ella.
Un modelo de aprendizaje acotado
No hay rozamiento ni resistencia del aire, y los muelles no tienen masa. Las alturas se miden desde donde está el cohete sobre el muelle comprimido, y el empujón dura solo unas centésimas de segundo, demasiado rápido para verse. La mesa del pinball es horizontal y su pista mide 4 m. Los dos cohetes se ven 1,5 veces más rápido y el carro a mitad de velocidad, para ver cómo se comprime el muelle. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas. g = 9,8 m/s².