Reacción en cadena de mesa

Qué va a aprender

• Que la energía pasa de un objeto a otro (potencial → movimiento → sonido) y que en cada paso se pierde algo, por eso cada etapa debe empezar más abajo que la anterior o recibir un empujón suficiente.
• Cómo funciona una palanca: un peso pequeño lejos del punto de apoyo puede mover uno mayor cerca de él (momento = peso × distancia).
• Que un sistema complejo se construye y se depura etapa a etapa, empezando por el final, y que la fiabilidad se mide repitiendo (3 de 3).
• A medir y registrar: distancias entre dominós, ángulos de rampa, tiempos de la cadena completa.

Prepara antes

• Despeja una mesa firme de al menos 120 × 60 cm, lejos del paso de gente (cualquier golpe a la mesa dispara los dominós).
• Imprime las plantillas al 100 % y comprueba la línea roja de 50 mm de la cabecera de cada hoja. Las piezas A y C miden más de 27 cm: trázalas con regla sobre el cartón.
• Prueba el coche: déjalo en una carpeta inclinada 10° (un extremo sobre un libro de 3 cm, 20 cm de carpeta) y comprueba que baja rodando solo.
• Prepara la plastilina en bolitas de 1 cm (≈ 1 g cada una) para ajustar el balancín.
• Si trabajas con varios niños, reparte las etapas: cada uno construye y prueba la suya antes de unirlas.

Materiales y herramientas

• Cartón corrugado — 2 láminas de 50 × 40 cm
  simple, 3–4 mm (caja de envíos)
• Canicas — 2 (1 de repuesto)
  de vidrio, Ø 16 mm (≈ 5 g); una de Ø 25 mm si la tienes, mejor
• Fichas de dominó — 10–15
  de juego normal, ≈ 48 × 24 × 7 mm (≈ 8 g)
• Coche de juguete — 1
  tipo Hot Wheels o Matchbox, ≈ 75 × 30 mm, ruedas que giren libres
• Vaso de plástico — 1–2
  desechable o reutilizable, 200 ml (≈ 9 cm de alto)
• Llaves o cascabel — 1 manojo pequeño (2–3 llaves) o 1 cascabel
  para que el vaso suene como una campana
• Hilo resistente — 40 cm
  cordel fino o hilo de cometa
• Libros — 6–8
  para hacer una pila de 20 cm y dos pilas de 18 cm (puente del vaso)
• Palito de brocheta o regla — 1 de 30 cm
  travesaño del puente del que cuelga el vaso
• Plastilina — ≈ 20 g
  para contrapesos del balancín y para fijar el taco de la rampa
• Cinta adhesiva — 1 rollo
  de carrocero (se despega sin romper libros ni mesa)
• Cola blanca o silicona — un poco
  para cerrar el prisma del fulcro y pegar el tope y la placa

Herramientas

• Cúter, regla metálica y base de corte — cortar canales y piezas de cartón adulto
• Bolígrafo sin tinta — marcar pliegues
• Tijeras — recortar plantillas y piezas pequeñas
• Cinta métrica — colocar cada etapa en su sitio de la planta
• Móvil — cronometrar y filmar a cámara lenta

Piezas y plantillas

• A · Canal de la rampa 1 ×1 — cartón corrugado 3 mm
• B · Taco de salida de la rampa (25 mm) ×1 — cartón corrugado 3 mm
• C · Pista-balancín (palanca) ×1 — cartón corrugado 3 mm
• D · Tope del coche ×1 — cartón corrugado 3 mm
• E · Fulcro (prisma triangular) ×1 — cartón corrugado 3 mm
• F · Placa de impacto del dominó ×1 — cartón corrugado 3 mm
• G · Fichas de dominó de cartón (si no tienes dominó) ×24 — cartón corrugado 3 mm
• H · Calzo del extremo S (20 mm) ×5 — cartón corrugado 4 mm
• I · Regla de colocación de dominós ×1 — papel o cartulina

Paso a paso

1. Elige la acción final y planifica

   La acción final será «sonar la campana»: un vaso colgado con llaves dentro. Copia en un folio la planta de la mesa (ver diagrama) y marca con cinta de carrocero en la mesa la posición de cada etapa.

   Truco: Escribe el número de etapa en cada trozo de cinta: 1 rampa, 2 dominós, 3 balancín, 4 coche, 5 vaso, 6 campana.

2. Construye la campana (etapas 5 y 6)

   Haz dos pilas de libros de 18 cm separadas 25 cm y pon la brocheta o la regla encima como puente. Ata 2–3 llaves a un hilo de 3 cm y pega con cinta su otro extremo dentro del fondo del vaso, para que cuelguen sueltas y choquen con las paredes. Ata el hilo largo al fondo por fuera y cuelga el vaso boca abajo del puente, con el borde a 15 mm de la mesa.

   Comprueba: Empuja el coche a mano hacia el vaso desde 20 cm: el vaso debe balancearse y las llaves sonar. Repite 3 veces.

3. Construye la pista-balancín adulto

   Corta la pieza C (100 × 300 mm), marca los pliegues a 20 y 80 mm y dóblala en U. Pega el tope D en la línea de 210 mm y la placa F en la cara exterior de una pared, en el extremo X.

   Comprueba: El coche cabe en el canal y rueda por el fondo sin que las ruedas rocen las paredes.

4. Monta el fulcro y el calzo

   Dobla la pieza E en un prisma triangular de 35 mm de lado y ciérralo con su pestaña. Pega las cinco capas H para hacer un calzo de 20 mm de alto.

   Comprueba: El prisma apoyado en una cara mide 30 mm de alto hasta la arista.

5. Coloca el balancín

   Pon el fulcro en su marca, perpendicular a la dirección del coche. Apoya la pista con su línea de 150 mm sobre la arista y únelas con una tira de cinta de 5 cm que haga de bisagra. Pon el calzo H bajo el extremo S. El extremo X debe quedar a 25–30 cm del vaso, apuntando a él.

   Comprueba: Con el extremo S sobre el calzo, el extremo X queda a unos 40 mm de la mesa.

6. Ajusta el equilibrio (la etapa delicada) adulto

   Coloca el coche en la pista apoyado contra el tope D. Pega bolitas de plastilina de 1 g bajo el extremo S hasta que la pista se quede quieta sobre el calzo, pero al dejar caer una ficha de dominó desde 5 cm sobre la placa F, bascule y el coche salga rodando.

   Comprueba: 3 de 3: tres veces seguidas aguanta quieto y tres veces seguidas una ficha lo dispara.
   Truco: Si se dispara solo, añade 1 g en S. Si la ficha no lo mueve, quita 1 g. Suele hacer falta entre 2 y 5 g.

7. Prueba balancín + coche + campana

   Con todo colocado, deja caer una ficha sobre la placa F. El balancín bascula, el coche baja, recorre 25–30 cm por la mesa y golpea el vaso. Corrige la puntería girando un poco la pista.

   Comprueba: Las llaves suenan 3 veces de 3. Si el coche se desvía, pon dos tiras de cinta en la mesa como «guardarraíles».

8. Coloca los dominós

   Coloca la regla I en la mesa, paralela a la pista (en el carril de al lado) y apuntando a la placa F. Pon 10 fichas, una en cada raya, con la última a 20 mm del borde de la placa. Retira la regla deslizándola despacio.

   Comprueba: Empuja con un dedo la ficha 1: caen todas y la última cae sobre la placa F y dispara el balancín.
   Truco: Deja un «hueco de seguridad» quitando la ficha 5 mientras colocas las demás, y ponla al final: así un golpe accidental no lo tira todo.

9. Construye la rampa de la canica adulto

   Corta la pieza A (90 × 400 mm), marca los pliegues a 25 y 65 mm y dóblala en U. Dobla el taco B en un tubo de 25 × 25 mm y ciérralo con cinta.

   Comprueba: La canica rueda por todo el canal sin salirse.

10. Coloca la rampa

    Haz una pila de libros de 20 cm. Apoya el extremo ARRIBA del canal sobre ella y la SALIDA sobre el taco B, alineada con la fila de dominós y a 5 mm de la primera ficha. Sujeta los dos apoyos con cinta.

    Comprueba: Suelta la canica: debe golpear la primera ficha en su mitad de arriba y tumbarla hacia delante (prueba con la ficha sola, sin el resto).

11. Prueba la cadena completa

    Coloca todo, revisa que la ficha 5 está puesta y suelta la canica desde arriba sin empujarla. Observa cada etapa y anota cuál falla si algo no sale.

    Comprueba: La cadena entera funciona 3 veces seguidas. Si falla, prueba solo la unión que falló.

12. Fija y filma

    Cuando funcione 3 de 3, marca con cinta la posición exacta de cada pieza en la mesa para poder rearmarla en 2 minutos. Fílmala de lado con el móvil, a cámara lenta si puede, y cronometra desde que sueltas la canica hasta que suenan las llaves.

¿Funciona? La prueba

Rearma la cadena 5 veces y suelta la canica cada vez. Cronometra desde que la sueltas hasta que suenan las llaves y anota en qué etapa falla cada intento fallido.

Qué debe pasar: La cadena completa dura unos 3–5 s y funciona al menos 4 de 5 veces. La etapa que más falla suele ser el balancín (necesita reajustar la plastilina 1 g) o el primer dominó (la canica llega torcida).

Si algo falla

• La canica no tumba el primer dominó (lo empuja o lo esquiva) — Golpea muy abajo o llega de lado. Solución: Asegúrate de que la salida está sobre el taco B de 25 mm y a 5 mm de la ficha, alineada; usa una canica más grande si tienes.
• La fila de dominós se para a mitad — Fichas demasiado separadas o una torcida. Solución: Usa la regla I (25 mm); en curvas, gira cada ficha solo unos grados respecto a la anterior.
• El balancín se dispara solo — Falta peso en el extremo S o la mesa vibra. Solución: Añade 1 g de plastilina en S y no toques la mesa al colocar el resto.
• El dominó cae sobre la placa pero el balancín no se mueve — Demasiado contrapeso en S o la ficha cae en el borde de la placa. Solución: Quita 1 g de plastilina; acerca la última ficha a 15–20 mm de la placa para que caiga en el centro.
• El coche no sale o se para en la pista — Las ruedas rozan las paredes o la pendiente es escasa. Solución: Comprueba que el fondo mide 60 mm; sube el fulcro con un cartón de 5 mm debajo para más inclinación tras el disparo.
• El coche no llega al vaso o lo esquiva — Mesa con relieve o pista mal orientada. Solución: Acerca el vaso (20 cm) y pon guardarraíles de cinta o dos reglas en la mesa.
• El vaso se mueve pero no suena — Las llaves no cuelgan sueltas (están pegadas al vaso o su hilo es demasiado corto) o el golpe es flojo. Solución: Cuélgalas de un hilo de 3 cm pegado al fondo para que choquen con las paredes; baja el vaso para que el coche le dé en el borde.

Seguridad

• El cúter lo usa un adulto con regla metálica y base de corte.
• Canicas y fichas pequeñas: riesgo de atragantamiento para menores de 3 años; recógelas todas al terminar.
• Pilas de libros estables (no más de 25 cm) y lejos del borde de la mesa para que no caigan sobre los pies.
• No pises canicas sueltas: recógelas del suelo enseguida para evitar resbalones.

La ciencia detrás

Para los niños

Cuando subes la canica a lo alto de la rampa, le das una energía guardada, como un muelle apretado. Al soltarla, esa energía se convierte en movimiento y pasa a los dominós, que se empujan uno a otro como una fila de niños cayéndose. El último aprieta el balancín, que es como un columpio de dos puestos: un lado baja y el otro sube, y el coche, que estaba esperando, rueda cuesta abajo. Al final la energía llega al vaso y las llaves la convierten en sonido. En cada paso se pierde un poquito, por eso cada etapa empieza un poco más abajo.

Para el adulto

Cada etapa es una conversión de energía con un «disparador» que libera energía almacenada. La canica (5 g) a 20 cm tiene Ep = m·g·h ≈ 0,01 J; al rodar, 5/7 de esa energía se convierte en traslación (v ≈ 1,7 m/s). Los dominós amplifican: cada ficha libera su propia energía potencial al caer (centro de masas de 24 mm a ~4 mm), de modo que la onda se propaga con energía casi constante aunque el impulso inicial sea pequeño; la separación óptima está entre 0,5 y 0,7 veces la altura de la ficha. El balancín es una palanca de primer grado en equilibrio casi neutro: la condición de reposo es Σ(m·d) en S > Σ(m·d) en X, y basta un momento extra de ~1 000 g·mm (ficha de 8 g a 12 cm del apoyo) más el impulso del choque para invertirlo. Al bascular, el coche queda sobre una pendiente de ≈ 11° (30 mm de fulcro sobre 150 mm de brazo) y desciende unos 4 cm, ganando ≈ 0,9 m/s; su peso, al desplazarse hacia X, refuerza el basculamiento (sistema biestable). El vaso funciona como péndulo: la energía cinética del coche se transfiere al vaso y las llaves la disipan en sonido. Una gráfica de altura por etapa refleja que, sin aporte externo, cada etapa debe partir de una energía potencial menor que la anterior, salvo que libere energía propia almacenada (dominós, balancín cargado).

• reacción en cadena: serie de sucesos en la que cada uno provoca el siguiente.
• energía potencial: energía guardada por estar en alto (o por estar en equilibrio inestable, como un dominó de pie).
• energía cinética: energía que tiene un objeto por moverse.
• palanca: barra que gira sobre un punto de apoyo (fulcro) y permite mover pesos.
• fulcro: punto de apoyo sobre el que gira una palanca.
• disparador: pequeño empujón que libera una energía que estaba guardada.

Por edades

• 5–7 años: El adulto construye balancín y rampa; los niños colocan dominós con la regla, cuelgan el vaso y sueltan la canica. Reducir a 4 etapas: rampa, dominós, coche empujado por el último dominó, vaso.
• 8–10 años: Construyen todas las piezas con ayuda en el cúter y ajustan ellos el balancín con plastilina, apuntando cuántos gramos han usado. Trabajo por parejas, una etapa cada pareja.
• 11–12 años: Que diseñen y añadan 2 etapas propias (polea con hilo, segunda canica, LED), calculen la fiabilidad y documenten la máquina con un plano a escala.

En grupo o en clase

Una máquina por clase dividida en 6 equipos, uno por etapa, cada uno con su estación de prueba en una mesa. Antes: imprimir y precortar piezas, preparar 2 juegos de dominó, 2 coches y libros. Sesión 1 (60 min): cada equipo construye y prueba su etapa sola (3 de 3). Sesión 2 (60 min): unir las etapas de atrás hacia delante sobre una mesa larga, probando cada unión. Final: grabación de la cadena completa con toda la clase en silencio.

Retos

• Haz que la cadena dé una vuelta en U con dominós en curva.
• Añade una etapa con polea: un vaso que baja con una canica dentro levanta una bandera de cartón.
• Consigue que la máquina funcione 10 de 10 veces.
• Haz que la acción final sea útil: echar cereales en un bol o dar la vuelta a un cartel de «BUENOS DÍAS».
• Duplica la cadena: que la canica active dos ramas que terminen a la vez.

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