En el presente trabajo se analizará cómo la densidad de la superficie de impacto, determinada por el número de capas de cartón corrugado de 1,58 milímetros de ancho, influye en la distancia de rebote de un balín de acero. Se explorará de qué manera diversos factores inciden en el resultado del impacto.
El estudio del movimiento de los cuerpos no es algo reciente, este ha sido atractivo de la curiosidad humana desde la antigüedad, con registros de filósofos griegos como Aristóteles y Arquímedes entre los siglos III y IV a.C., que comienzan a formular ideas sobre el movimiento y comportamiento de los objetos en el espacio. No obstante, la formalización de conceptos y fórmulas se remontan en los siglos XVII con el físico y matemático Sir Isaac Newton quien contribuye significativamente en la comprensión de la mecánica clásica, formulando las leyes del movimiento que establecen las relaciones entre la fuerza, masa y aceleración de un objeto. Como consecuencia de su tercera ley de acción-reacción, deriva que siempre que no existan fuerzas externas actuando sobre un sistema, la cantidad total de momento lineal se conserva (David Halliday, 2020, pág. 106). Premisa conocida como la ley de la conservación del momento que permite determinar el comportamiento de los objetos cuando colisionan y a su vez, predecir el grado de impacto.
Hoy en día, con la llegada de métodos de transporte masivos, deportes de contacto e incluso colisiones en el espacio, los choques se han convertido en un campo relevante de profunda investigación. La necesidad de proteger a un individuo en un accidente de tráfico o transportar productos sin que estos sufran deformaciones, han emergido como exigencias para empresas de seguridad y comercio, lo que resulta en el estudio de distintos componentes que puedan cumplir con estos objetivos eficazmente, al mismo tiempo que minimicen costos asociados. En este contexto, el cartón corrugado surge como un material ampliamente utilizado en diversos ámbitos industriales y comerciales gracias a su ligereza, bajo costo y capacidad inherente para proteger productos durante su transporte y almacenamiento.
Mi interés personal por este tema nace gracias a la curiosidad desde pequeño sobre fenómenos físicos y cómo estos se encuentran presentes en el día a día. De esta manera, me pregunté cómo un material tan básico como lo es el cartón corrugado puede resistir tantos impactos, y lo que sucede concretamente para que este se haya vuelto un símbolo del embalaje a escala global. Así que de forma práctica me dispuse a realizar un montaje controlado en el que se pueda observar este fenómeno, más concretamente la relación entre las diferentes densidades de cartón corrugado, junto con la conservación de su movimiento, reflejado en el experimento como la distancia de rebote. Lo que converge en la siguiente pregunta ¿De qué manera influye la densidad del cartón corrugado de 1,58mm de ancho, en la distancia de rebote de un balín de acero?
La monografía se encuentra dividida en tres capítulos estructurados de la siguiente manera. En el primero se hace referencia a los aspectos teóricos relevantes para la comprensión de la investigación, donde se definen y explican conceptos tanto independientemente para posteriormente analizarlos en conjunto, sirviéndose así de base teórica para la pregunta escogida. En el segundo capítulo, se describe todo lo relacionado con el diseño experimental, tanto cómo se llevó a cabo el montaje, variables, materiales empleados e hipótesis del experimento. Más adelante, en el capítulo tres, se encuentra el análisis de los datos obtenidos organizados en una tabla. Con estos se realiza un diagrama de dispersión, donde se profundiza sobre la tendencia de los datos y con ayuda tecnológica se haya cual modelo matemático se ajusta mejor a estos y permite contestar la pregunta. Finalmente, en la conclusión, se presenta el conjunto de aspectos estudiados a lo largo de la monografía, junto a una reflexión acerca de las limitaciones y alcances de este trabajo, concluyendo con algunas recomendaciones desde la experiencia para trabajos similares.
