Las trompos simples, pero desafiantes, tienen una historia que se remonta a 4.000 años atrás, al antiguo Egipto. Maestros, estudiantes y científicos se maravillan ante la demostración de este pequeño juguete de teorías complejas y conceptos abstractos en ingeniería, física, ciencias de la tierra e incluso biología. El impulso, la inercia, la masa, la precesión giroscópica, la fricción y la energía se vuelven claras al experimentar con un trompo.
Guías del proyecto de ciencias
Un proyecto de ciencia integral incluye una pregunta de investigación, hipótesis, procedimiento y resultados y conclusión. Para comenzar, debe hacer algunas preguntas, como "¿Cómo funciona esto?" y "¿Qué pasará si cambio una cosa y mantengo las otras condiciones igual?" Luego, predice los efectos de los cambios, observando las condiciones y pensando como un científico. Después de experimentar para ver diferentes resultados, observa y registra sus resultados.
Primary Colors
Un proyecto de ciencia fácil sobre colores primarios aditivos une un gráfico circular con al menos tres triángulos de igual tamaño en verde, rojo y azul - a la superficie superior. (Esto es diferente de los colores primarios para los pigmentos, que son rojo, amarillo y azul.) Cuando la parte superior gira a su velocidad más rápida, se ve un destello de color blanco en lugar de colores separados. Para un proyecto de ciencia, puede usar los colores del arcoíris y demostrar cómo se mezclan los colores y el reflejo de la luz que proviene de ellos. Además, probar más patrones de color, remolinos en blanco y negro y diferentes patrones puede responder a la pregunta: "¿Esto cambia el efecto en el ojo humano?"
Masa
Si manipulas la masa de un trompo, obtendrá diferentes resultados para el impulso y la longevidad del giro superior. Un proyecto de ciencia podría agregar más peso a la parte inferior de la parte superior o cerca del perímetro, utilizando materiales como plastilina o arandelas. Su proyecto respondería a la pregunta: "¿Cómo afecta esto el giro, y por qué?"
Si coloca la misma cantidad de peso en el trompo, pero lo aleja progresivamente del perímetro, notará menos inercia de rotación cerca del centro, porque la inercia de rotación depende no solo de la masa del trompo sino también de la ubicación de la masa. También podría explorar la energía cinética y potencial relacionada con la fricción que hace que la parte superior se ralentice y eventualmente se detenga.
Ingeniería, Física y Tecnología
Como parte del programa Upward Bound Math and Science en Agosto de 2010, los estudiantes de secundaria en Georgetown, Delaware, utilizaron el departamento de tecnologías de ingeniería en Delaware Technical &Community College para construir el trompo más eficiente. Como un proyecto de tres partes, puede profundizar en los conceptos de física aplicada de peso, centro de gravedad e inercia rotacional. Para construir una peonza, experimentará con varios materiales, como aluminio, cartón, arcilla, espuma, madera o incluso un disco compacto, y comparará el efecto en el giro superior. Los estudiantes de Upward Bound utilizaron un programa de diseño asistido por computadora, o CAD, para hacer un modelo 3-D de su parte superior.