Cómo hacer un fidget spinner casero sin rodamientos

El fidget spinner se ha convertido en el juguete del momento así que no hemos podido resistir la tentación y nos hemos puesto manos a la obra a fabricar uno casero. Obviamente no ha quedado como el original pero hemos disfrutado un montón y nos ha servido para aprender física investigando sobre el movimiento de rotación.

Materiales:

• Cartón fino.
• Tijeras.
• Lápiz.
• Papel.
• Pistola de pegamento o, en su defecto,  cola de buena calidad.
• Monedas de 5 céntimos o similares.
• Palillos mondadientes.
• Material para decorar.
• Un fidget spinner o una plantilla que te puedes descargar aquí.

Procedimiento:

• Si tienes el spinner original colócalo sobre una hoja de papel y traza su contorno. Si no lo tienes descarga e imprime la plantilla.
• Recorta.
• Utiliza la plantilla para dibujar dos veces el contorno del spinner en cartón. Recorta.

• Usa una moneda para trazar dos círculos de cartón. Recorta.

• En una de las figuras, pega una moneda en cada brazo.

• Coloca la otra figura sobre las monedas y pégala.
• Pasa un palillo mondadientes por el centro del spinner. Será el eje de giro.Dale unas cuantas vueltas para que quede holgado y el spinner gire con facilidad.

• Ensarta un círculo en cada extremo del palillo. Deben quedar situados próximos al spinner pero sin llegar a tocarlo. Nosotros dejamos aproximadamente un milímetro de distancia por cada cara.

• Corta el palillo sobrante y asegura ambos círculos con pegamento.

• Decora a tu gusto.
• Prueba otros diseños.

• Fabrica un nuevo spinner sin añadir monedas y compara las diferencias en cuanto a duración de la rotación.

¿Por qué gira un spinner?

Para que un objeto comience a girar en torno a un eje es necesario que exista un torque que actúe sobre él. Todo el que haya empujado una puerta sabe que es más difícil conseguir que se abra si se empuja cerca de las bisagras que cuando se hace en el extremo de la puerta. La experiencia nos dice que además de tener en cuenta la dirección y el sentido de la fuerza aplicada, también hay que considerar la distancia al eje de giro.

El torque en movimiento rotatorio es la magnitud equivalente a la fuerza en el movimiento rectilíneo.

Según la 2ª ley de Newton la fuerza se puede expresar como:

 siendo m la masa del cuerpo y a la aceleración producida.

De la misma manera, el torque se expresa como:

 donde I es el momento de inercia del cuerpo y α la aceleración angular producida por el torque.

El momento de inercia en la rotación equivale a la masa en el movimiento rectilíneo.

¿Por qué tarda tanto en pararse?

Mientras que la masa es una propiedad intrínseca del objeto, el momento de inercia depende de cómo esté distribuida la masa por el objeto. Cuanto más alejada esté del eje de giro, mayor es el momento de inercia.

En traslaciones, cuanto mayor es la masa del objeto más cuesta ponerlo en movimiento pero también es más difícil detenerlo. (Como ejemplo, piensa en un camión y una moto). De forma análoga, en rotaciones, cuanto mayor es el momento de inercia más difícil es que el objeto comience a girar pero, sin embargo, cuesta más que se detenga.

En el fidget spinner se aumenta el momento de inercia añadiendo masa en los extremos. Con este fin nosotros hemos colocado monedas, mientras que los originales llevan unos rodamientos metálicos. De esta forma una vez que comienza a girar le costará más detenerse. Esto se puede comprobar construyendo un spinner sin monedas o desmontando los rodamientos del original. Veremos que sin masa en los extremos el movimiento dura mucho menos tiempo.

El momento de inercia es importantísimo pero no lo es todo. Los spinners originales utilizan unos buenos rodamientos que disminuyen de forma muy notable el rozamiento (o fricción) entre el eje de giro y el cuerpo del spinner.

Comprueba la acción de los rodamientos:

• Desliza un libro sobre una mesa.
• Coloca unas cuantas canicas entre la mesa y el libro.
• Vuelve a deslizar el libro. ¿Cuándo resulta más fácil?

Los padres tienen la responsabilidad de elegir las actividades que según su criterio son seguras para sus hijos. Todas las actividades propuestas en Educaconbigbang deben estar siempre supervisadas por un adulto.