Introducción

Boost es un equipo conformado por: Camacho Morúa Isabel, Campos Pérez Luis, Chavolla Rosas María Cristina y Martínez Robhes Mauricio.


El proyecto que diseño el equipo Boost, fue una rampa que pudiera demostrar las leyes de Newton. Esta rampa, como tesis del proyecto, enseña en una forma lúdica cómo se aplican las tres leyes de Newton en casi todos los aspectos. La rampa es una serie de curvas que empieza a una altura de 45 centímetros, con una pendiente de 60 grados, y que empieza el recorrido en el centímetro 30; a partir de ahí habrá 3 curvas que demostrarán la Primera, Segunda y Tercera ley de Sir Isaac Newton. Cuando la canica baja por toda la serie recorrida cae sobre un interruptor, que accionará el Disco de Newton: otro gran descubrimiento del inglés.  


Como antítesis al proyecto, se muestra una muestra de fluido no-newtoniano. Es un fluido hecho a partir de fécula de maizena y agua. A simple vista es líquido, se mueve como líquido y podría decirse que es un líquido; pero al tocarlo o al aplicarle fuerza éste se vuelve sólido. Demostrando así que no todo en al planeta cumple las mismas leyes de Newton.

A continuación se muestra la teoría que respalda todo el proyecto.

Primera Ley de Newton

Issac Newton (1642-1727) es uno de los físicos más importantes de todos los tiempos. Cuando aún tenia veintitantos años, inventó la rama de las matemáticas que se conoce como Cálculo, descubrió la ley de la gravitación y encontró que la luz del Sol es una combinación de colores. Iniciaremos el estudio de su trabajo examinando sus tres leyes del movimiento. Publicó por primera vez estas leyes en 1687 en un compendio clásico titulado Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.
La primera ley del movimiento de Newton, traducida del latín, se puede enunciar como sigue:

Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que esté obligado a cambiar ese estado por efecto de fuerzas que se apliquen en él.

La primera parte de esta ley parece razonable y está de acuerdo con las experiencias de todos los días. Se sabe bastante bien que los cuerpos en reposo permanecerán en reposo hasta que una fuerza externa cause un movimiento en ellos. Cualquiera reconoce estos hechos. Surge gran consternación cuando, como sucede algunas veces, una persona pretende haber visto un cuerpo moverse sin fuerzas aparentes que estén originando su movimiento. Los físicos, junto con la mayoría de las personas razonables, aceptan esta parte de la ley como evidente en sí misma. Esto se enuncia como sigue:
Un objeto en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza resultante distinta de cero actúe sobre él.

Segunda Ley de Newton

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

Tercera Ley de Newton

Para cada acción existe siempre una reacción igual y opuesta; o las acciones mutuas de dos cuerpos son siempre iguales y en direcciones opuestas.

Se puede reestablecer la ley en términos de dos objetos y de las fuerzas que ejerce uno en el otro. En esos términos, se puede decir:
Cuando un objeto A ejerce una fuerza sobre un (otro) objeto B, el objeto B ejercerá una fuerza contraria sobre el objeto A; las dos fuerzas son iguales en magnitud pero de direcciones opuestas.
Esta ley se llama con frecuencia la ley de la acción y la reacción, porque establece que la fuerza de reacción es igual y opuesta a la fuerza de acción.

Disco de Newton.

El disco de Newton es un dispositivo inventado por Isaac Newton consistente en un círculo con sectores pintados en colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, celeste y violeta. Al girar rápidamente, los colores se combinan formando el color blanco. Con este dispositivo se demuestra que la luz blanca está formada por los siete colores del arco iris.

En la rampa Newton, al descender la canica por la rampa y llegar a su destino, cae sobre un interruptor que acciona un Disco de Newton, junto con dos LED's. Esto, en una forma un tanto metafórica, es un ejemplo de la acción y reacción que también propuso Newton. 

Fluído no-newtoniano.

Un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independientemente de la magnitud de ésta. En otras palabras, es una sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Los líquidos son fluidos.

Un fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad (resistencia a fluir) varía con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.

Este tipo de fluidos se comportan como fluidos newtonianos cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud.

Un ejemplo muy claro de fluido no-newtoniano, es el realizado en la exposición de la Pista Newton. Está hecho con tres cuartas partes de fécula de maíz -o Maizena- con una cuarta parte de agua.

El siguiente video muestra el comportamiento de un fluido no-newtoniano bajo una vibración de 30Hz

Fuente: http://www.cienciapopular.com/n/Experimentos/Fluidos_No_Newtknianos/Fluidos_No_Newtonianos*php