Máquina de pinball de mesa
Un pinball de mesa en la tapa de una caja de zapatos de 21 × 30 cm: un lanzador de muelle dispara una canica por un canal lateral, la bola cae rebotando entre gomas elásticas tensadas en postes y suma puntos al colarse por agujeros de distinto tamaño.
Qué va a aprender
- Que un muelle comprimido guarda energía elástica y la convierte en energía de movimiento de la canica.
- Que en un plano inclinado la gravedad acelera la bola hacia abajo: más inclinación, más velocidad.
- Qué es un rebote elástico y por qué una goma tensa devuelve la bola con más velocidad que una pared de cartón.
- A diseñar con medidas: tamaño de agujeros respecto a la bola (Ø 16 mm), separación de postes según la goma, anchura del canal.
- A relacionar probabilidad y puntos: los agujeros pequeños son más difíciles y valen más.
Prepara antes
- Mide la tapa por dentro. Si no mide 21 × 30 cm, mantén el canal de 28 mm a la derecha y reparte los obstáculos en proporción.
- Comprueba que la tapa, con el borde hacia arriba, se apoya bien sobre la caja abierta (será el cajón de recogida).
- Desmonta un bolígrafo retráctil para sacar el muelle; comprueba que entra en la brocheta y que mide 30–35 mm (si es más corto, saca otro y usarás dos seguidos).
- Corta los 10 postes de 40 mm, el lanzador de 105 mm y quita las puntas afiladas.
- Precorta los agujeros redondos con cúter si los niños son pequeños.
Materiales y herramientas
- Caja de zapatos con tapa — 1
tapa de ≈ 21 × 30 cm por dentro con borde de 2,5–4 cm; la caja debe caber debajo de la tapa - Cartón corrugado — 1 lámina de 30 × 20 cm
3 mm, para pared del canal, guías, refuerzos, martillo y tope - Cartulina — 1 tira de 110 × 25 mm
200 g, para la curva superior - Palitos de brocheta — 2
Ø 3 mm × 25–30 cm (10 postes de 40 mm + 1 lanzador de 105 mm) - Gomas elásticas de oficina — 5 (+ 3 de repuesto)
≈ 90 mm de largo aplanadas y 2–3 mm de ancho (nº 33), de colores - Pajitas — 1
Ø 6 mm; 10 trozos de 7 mm como separadores - Muelle de bolígrafo — 1 (mejor 2)
de bolígrafo retráctil, 30–35 mm de largo y Ø interior 4 mm (entra en la brocheta); el hueco que ocupa mide 29 mm, así que uno más corto queda suelto: si solo tienes muelles de 20–25 mm, ensarta dos seguidos - Canicas — 3–5
de vidrio, Ø 16 mm (≈ 5 g) - Barritas de silicona y cola blanca — 3 barritas
silicona para postes, paredes y lanzador; cola para plantillas - Rotuladores — 2–3 colores
para los puntos y decorar
Herramientas
- Cúter y base de corte — cortar los 6 agujeros redondos y las piezas de corrugado adulto
- Punzón o brocheta con punta — perforar los 10 agujeros de postes y el del lanzador adulto
- Pistola de silicona caliente — fijar postes, paredes, tope y collar adulto
- Regla, escuadra y compás — trazar el plano a escala real sobre la tapa
- Tijeras fuertes o alicate de corte — cortar los palitos de brocheta adulto
- Transportador de ángulos (opcional) — medir la inclinación del tablero
Piezas y plantillas
- A · Plano del tablero (suelo de la tapa) ×1 — tapa de caja de zapatos
- B · Pared del canal ×1 — cartón corrugado 3 mm
- C · Curva superior ×1 — cartulina 200 g
- D · Guías inferiores ×2 — cartón corrugado 3 mm
- E · Refuerzos de los postes ×10 — cartón corrugado 3 mm
- F · Postes ×10 — palito de brocheta Ø 3 mm
- G · Martillo del lanzador ×2 — cartón corrugado 3 mm
- H · Collar del muelle ×2 — cartón corrugado 3 mm
- K · Tope-guía del lanzador ×2 — cartón corrugado 3 mm
- L · Mango ×2 — cartón corrugado 3 mm
- M · Separadores de goma ×10 — pajita Ø 6 mm
- N · Vástago del lanzador ×1 — palito de brocheta Ø 3 mm
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Paso a paso
Traza el plano
Con regla y escuadra, copia el plano A sobre el suelo interior de la tapa: 10 puntos de postes, 6 círculos (20, 22, 24, 26 y 30 mm de puntos y 30 mm de desagüe), la línea del canal a 179,5 mm del borde izquierdo y las dos guías.
1 Mide el suelo de la tapa por dentro: 210 × 300 mm 2 Copia postes, círculos, línea del canal y guías con regla y lápiz 3 Comprueba que entre la línea y el borde quedan 28–30 mm Comprueba: Entre la línea del canal y el borde derecho debe haber 28–30 mm.Corta los agujeros adulto
Con el cúter, corta los 6 círculos dando varias pasadas suaves. Prueba en cada uno que la canica cae por él sin tocar los bordes.
1 Corta cada círculo con el cúter dando varias pasadas suaves 2 Prueba que la canica cae por cada agujero sin tocar el borde 3 Quedan 5 agujeros de puntos y el desagüe de 30 mm abajo Truco: Traza los círculos con compás o con tapones y monedas del tamaño justo.Perfora y refuerza los postes adulto
Perfora los 10 puntos de postes con el punzón (Ø 3 mm). Por debajo de la tapa, pega un cuadrado de refuerzo E centrado en cada agujero y vuelve a perforar a través de él.
1 Perfora los 10 puntos de poste con el punzón: Ø 3 mm 2 Pega un cuadrado E de 20 mm centrado bajo cada agujero 3 Vuelve a perforar atravesando también el refuerzo E Coloca los postes adulto
Mete cada poste de 40 mm desde arriba hasta que sobresalgan 20 mm del tablero. Pon una gota de silicona por arriba y otra por debajo, y sujétalo recto hasta que endurezca (30 s).
1 Mete el poste F de 40 mm desde arriba 2 Deja 20 mm por encima y pon silicona arriba y abajo 3 Comprueba con la escuadra que está vertical y no se mueve Comprueba: Mira cada poste con la escuadra: debe quedar vertical y no moverse al empujarlo.Pon separadores y gomas
Mete un trozo de pajita de 7 mm en cada poste. Después pasa una goma por cada pareja de postes dando 2 vueltas planas (sin cruzarla en forma de 8), de modo que quede sobre la pajita y bien tensa.
1 Mete un trozo de pajita M de 7 mm en cada poste 2 Pasa la goma por dos postes dando 2 vueltas, sin cruzarla en 8 3 Empújala: se hunde 3–5 mm y vuelve como un trampolín Comprueba: Al empujar la goma con el dedo debe hundirse 3–5 mm y volver como un trampolín.Pega la pared del canal adulto
Pega la pared B de pie sobre la línea del canal, desde 60 mm del borde superior hasta la pared inferior, con un cordón de silicona por cada lado de la base.
1 Coloca la pared B de 240 × 25 mm sobre la línea del canal 2 Pégala de pie con un cordón de silicona a cada lado 3 Haz rodar una canica por el canal: no debe rozar Comprueba: Una canica debe rodar por el canal de arriba abajo sin rozar.Pega la curva y las guías adulto
Curva la tira C y pégala de pie en la esquina superior derecha siguiendo el arco de 60 mm de radio. Pega las dos guías D inclinadas en la parte inferior, dejando 48 mm de salida en el centro.
1 Curva con las manos la tira C de 110 × 25 mm 2 Pégala de pie en la esquina, de 60 mm a 60 mm del rincón 3 Pega las guías D con 48 mm de salida y prueba la curva Comprueba: Lanza la canica a mano canal arriba: la curva debe mandarla hacia la izquierda sin que rebote hacia atrás.Monta el tope del lanzador adulto
Pega las dos capas de K juntas y colócalas de pie atravesando el canal a 38 mm de la pared inferior. Perfora la pared inferior de la tapa en el centro del canal (x = 196 mm) a 10 mm del suelo, con agujero de 4 mm.
1 Pega las 2 capas de K y ponlas de pie a 38 mm de la pared de abajo 2 Perfora la pared de abajo en el centro del canal, a 10 mm del suelo 3 Una brocheta debe pasar recta por los dos agujeros Comprueba: Una brocheta debe pasar recta por los dos agujeros y deslizar sin esfuerzo.Arma el lanzador adulto
Desde fuera, mete el vástago N por la pared inferior, ensarta el muelle (30–35 mm; si es corto, dos seguidos), después los dos discos del collar H y pásalo por el tope K. Pega el martillo G en la punta (a unos 30 mm del tope) y el collar con silicona justo apoyado contra K.
1 Mete el vástago N desde fuera y ensarta muelle y collar H 2 Pega el martillo G a 30 mm del tope y el collar contra K 3 En reposo el muelle queda algo apretado entre pared y collar Comprueba: En reposo el muelle debe quedar un poco apretado entre la pared y el collar: si baila suelto en el hueco de 29 mm, añade el segundo muelle.Pon el mango adulto
Pega las dos capas del mango L en el extremo exterior del vástago, dejando unos 25 mm de palito libres entre el mango y la pared para poder tirar. Si cortaste el vástago más largo de 105 mm, recorta lo que sobre antes de pegar el mango.
1 Pega juntas las dos capas del mango L de 25 × 25 mm 2 Pégalo fuera, dejando 25 mm de palito para poder tirar Escribe los puntos y decora
Escribe junto a cada agujero su valor: 200 (20 mm), 100 (22 mm), 50 (24 mm), 20 (26 mm) y 10 (30 mm). Marca en rojo «FUERA» junto al desagüe. Decora sin tapar los agujeros.
1 Escribe junto a cada agujero los puntos que vale 2 Marca en rojo FUERA junto al desagüe y no tapes ningún agujero Monta e inclina
Pon la caja abierta sobre la mesa y apoya la tapa encima con el borde hacia arriba. Mete un libro de 3–4 cm de grosor bajo el extremo superior de la caja (lejos del lanzador): unos 6° de inclinación.
1 Apoya la tapa sobre la caja abierta, con el borde hacia arriba 2 Mete un libro de 3–4 cm bajo el extremo lejano al lanzador 3 Suelta una canica arriba: baja sola en 1–2 segundos Comprueba: Una canica soltada arriba debe bajar sola hasta el lanzador o el desagüe en 1–2 segundos.¡A jugar!
Deja la canica en el canal contra el martillo, tira del mango 15 mm y suelta. Suma los puntos del agujero por donde cae; si cae por el desagüe, son 0. Cada jugador lanza 5 bolas.
1 Con la canica contra el martillo, tira del mango 15 mm 2 Suelta: la bola sube, rebota en las gomas y suma su agujero 3 Cada jugador lanza 5 bolas; el desagüe vale 0 y se suman los puntos
¿Funciona? La prueba
Con la inclinación de ≈ 6°, lanza 10 bolas tirando del mango a fondo y anota dónde termina cada una.
Qué debe pasar: La canica sube el canal (≈ 25 cm) en menos de 1 s, la curva la manda a la izquierda y baja rebotando en 1–3 gomas antes de caer por un agujero o por el desagüe. Con un buen montaje, 4–7 de cada 10 bolas suman puntos.
Si algo falla
- La bola no llega arriba del canal — Muelle débil, poca carrera o mucha inclinación. Solución: Pon dos muelles seguidos, tira más del mango o baja la inclinación a unos 4° (libro de 2 cm).
- La bola vuelve a bajar por el canal — Sin fuerza para salir o rebote en la curva. Solución: Pega en la salida del canal una lengüeta de papel de 28 × 20 mm colgando desde arriba de la pared: deja salir la bola pero no volver (válvula).
- La bola pasa por encima de las gomas — La goma está en el suelo. Solución: Pon los separadores de pajita de 7 mm para que la goma quede a 7–10 mm de altura.
- Los postes se inclinan — Falta refuerzo o silicona. Solución: Pega el refuerzo E debajo y pon silicona por arriba y por abajo; usa menos tensión (goma de 1 vuelta).
- El lanzador se atasca — Agujeros desalineados o pequeños. Solución: Agranda a 4 mm el de la pared y el del tope, y comprueba que están a la misma altura (10 mm).
- La bola se queda parada en algún sitio — Tablero combado o poca inclinación. Solución: Aumenta la inclinación 1–2° o refuerza la tapa por debajo con una tira de cartón.
Seguridad
- Las canicas son piezas pequeñas: no aptas para menores de 3 años; vigila que nadie se las meta en la boca.
- Cúter, punzón y silicona caliente los usa un adulto.
- Corta las puntas afiladas de los palitos de brocheta antes de dárselos a los niños.
- Las gomas tensas pueden saltar: no acerques la cara al ponerlas.
- Al tirar del lanzador, no apuntes la tapa hacia la cara de nadie.
La ciencia detrás
Para los niños
Cuando aprietas el muelle, guarda energía como un salto preparado. Al soltarlo, el muelle se estira de golpe y le pasa esa energía a la canica, que sale disparada hacia arriba. Como el tablero está inclinado, la gravedad tira de la canica hacia abajo todo el rato, como cuando bajas un tobogán. Las gomas tensas son como camas elásticas: cuando la bola choca, la goma se estira y la empuja de vuelta.
Para el adulto
El muelle almacena energía elástica E = ½·k·x². Un muelle de bolígrafo (k ≈ 150–300 N/m) comprimido 15 mm guarda ≈ 0,02–0,03 J. Una canica de vidrio de 16 mm pesa ≈ 5 g; aunque parte de la energía se pierde (rozamiento, masa del vástago, choque no ideal), le basta con ≈ 0,0013 J para subir 25 cm de canal con 6° de pendiente (m·g·h = 0,005 × 9,8 × 0,026 m). El exceso explica por qué sale rápido. Sobre el plano inclinado la componente de la gravedad que acelera la bola es g·sen θ (≈ 1 m/s² a 6°); al rodar, la aceleración real es 5/7 de eso porque parte de la energía va a la rotación. Los rebotadores funcionan como muelles: la goma tensa se deforma y devuelve casi toda la energía (rebote poco amortiguado), mientras que una pared de cartón la absorbe. La goma debe estar a la altura del centro de la bola (8 mm) para que la fuerza pase por el centro y no la haga saltar. Un agujero solo «captura» la bola si esta no lo cruza demasiado deprisa: cuanto menor es el diámetro respecto a la bola (20 frente a 16 mm), más lenta tiene que ir, por eso vale más.
- energía elástica: energía que guarda un muelle o una goma al apretarlos o estirarlos.
- plano inclinado: superficie en cuesta por la que las cosas ruedan solas.
- rebote elástico: choque en el que la bola sale casi tan rápido como llegó.
- gravedad: fuerza que atrae las cosas hacia el suelo.
- probabilidad: lo fácil o difícil que es que pase algo.
Por edades
- 5–7 años: El adulto construye el tablero; el niño escribe los puntos, coloca las gomas sobre los postes y juega contando los puntos con ayuda.
- 8–10 años: Construyen con ayuda del adulto en cúter, punzón y silicona. Diseñan dónde van los agujeros y deciden cuántos puntos vale cada uno.
- 11–12 años: Diseñan su propio tablero en papel milimetrado a escala 1:2 antes de construir, añaden flippers con encuadernadores y calculan los puntos medios por bola de 20 lanzamientos.
En grupo o en clase
Equipos de 3–4, un pinball por equipo (6–7 equipos por clase). Antes: el adulto perfora tapas y corta agujeros con plantilla (≈ 10 min por tapa) y prepara los lanzadores sin pegar. Sesión de 2 × 60 min: día 1, postes, gomas, paredes y guías; día 2, lanzador, decoración y torneo con tabla de clasificación en la pizarra. Una pistola de silicona por cada 2 equipos con un adulto.
Retos
- Añade dos flippers: palancas de cartón de 50 mm que giran sobre un encuadernador y se accionan con un palito que sale por el lateral.
- Diseña un agujero de «bonus» que solo se alcance rebotando en dos gomas.
- Haz una rampa elevada de cartulina que lleve la bola de un lado al otro.
- Construye un marcador de puntos con bolas que se recogen en carriles numerados dentro de la caja.