Actividad 12

Actividad Nº12

“Primera Ley de Newton. Equilibrio”

Unidad 1. Leyes de Newton

Asignatura: 3° FISICA

SOPORTE WEB Y PAPEL           DIFICULTAD MEDIA

Grupo de saber en el que hace énfasis:

• Usar en forma interactiva y reflexiva los lenguajes, la información y el conocimiento: oral y escrito, disciplinar, audiovisual y tecnológico.
• Interactuar con otros: relaciones interpersonales, desarrollo de la empatía, trabajo colaborativo, resolución de conflictos.
• Actuar en forma autónoma: autoconocimiento y autorregulación, elaboración de metas y proyectos personales, autoestima.

Habilidad, conocimiento, destreza, actitudes, capacidades que pretende moviliza:

• lectura comprensiva y crítica.
• expresión oral adecuada
• expresión escrita adecuada
• fundamentación de opiniones
• uso crítico de las nuevas tecnologías.
• trabajo colaborativo
• autorregulación del trabajo y el aprendizaje: fijación de metas gestión del tiempo, establecimiento de prioridades, autoevaluación
• análisis y resolución de problemas
• modelización de distintos fenómenos
• creatividad
• razonamiento lógico: analogías, categorizaciones, generalizaciones, análisis estadísticos.

Se inscribe en una:

-Actividades de lectura

-Actividades de interpretación de textos

-Actividades de producción de texto

-Actividades con organizadores gráficos (redes y mapas conceptuales, cuadros) y gráficas

-Resolución de problemas

-Actividades prácticas

Tiempo estimado

Propuesta didáctica

Recursos

3 hrs +3 hrs de trabajo domiciliario

Primera parte

Visionado de video

ANTEL, la empresa de telecomunicaciones uruguaya, ha realizado algunos videos que se relacionan con lo que tú estudias en el curso de tercero.

Mira este video disponible en Youtube:

1.¿Cuáles son las magnitudes físicas que se mencionan en el video y cómo se vincula con la Primera Ley de Newton?

2.¿Qué ejemplos se mencionan y cómo se explican?

3.Plantea otros ejemplos que se te ocurran donde se cumpla esta ley física.

4.Averigua más información sobre el satélite ANTELSAT recientemente puesto en órbita. ¿Qué beneficios aportará a nuestro país?

¿Qué relación crees que existe entre la primera ley de Newton y la obligación del uso de cinturones de seguridad en los vehículos? ¿Por qué? Te recomiendo que visites la siguiente página del Prof. Ricardo Cabrera, en esa sección encontrarás datos interesantes y una muy buena reflexión sobre educación vial.

 El sitio es: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/Clases_de_conduccion/cinturon.html

5. Te propongo que junto con algunos compañeros, hagan una sencilla encuesta en tu barrio, edificio o comunidad, para conocer qué uso se hace del cinturón de seguridad. Pueden aprovechar esta instancia para reflexionar sobre la importancia de prevenir accidentes que pueden dañarlos severamente. Y de paso les enseñas la Primera Ley de Newton!

Segunda parte.

El equilibrio de los cuerpos se logra cuando la fuerza neta sobre ellos es nula. Si esto ocurre, entonces los cuerpos pueden estar o bien en reposo o moviéndose con Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU).

Te propongo que estudiemos algunos casos en los que el cuerpo se mueve con MRU, y analicemos qué ocurre con la posición y la velocidad del cuerpo. Para ello, la idea es que tú y tus compañeros realicen una actividad fuera del aula (el momento lo decides junto con el profesor tutor, puede ser en clase de tutoría o como tarea domiciliaria)

                      Experimento: Medición de velocidad

Fundamento teórico

En la actividad anterior, repasaste los conceptos de velocidad y aceleración.

La ecuación que define a la velocidad media es:         

Donde Δx representa al desplazamiento y Δt representa el intervalo de tiempo que demora en desplazarse.

Materiales y Métodos.

• Formen grupos de no menos de 6 personas. Necesitarán una cinta métrica (en general hay en los gimnasios de los liceos) o una cuerda que puedas luego medir en el laboratorio y un  cronómetro por integrante (pueden usar el celular). Sitúense en un lugar que tengan suficiente espacio, como para caminar o correr  (por lo menos unos 30 m a lo largo de una trayectoria rectilínea). Cada 5 metros aproximadamente se deberá situar un compañero con cronómetro en mano. Otro compañero, será quien camine o corra, de forma que intente moverse con velocidad constante. Organicen la tarea, de forma que los cronometristas puedan registrar el tiempo que demora el “compañero-móvil” en recorrer dos posiciones sucesivas, de esta forma lograrán medir al menos 4 o 5 intervalos de tiempo.
• Repitan el procedimiento dos veces más, cambiando el “compañero-móvil” por otro y modificando la velocidad que desarrollan (que vaya más lento o más rápido que el anterior).

Resultados

• Por cada movimiento realizado por cada compañero-móvil, realicen una tabla como la que se muestra:

Discusión

• ¿Cómo son los valores obtenidos de la velocidad media en cada intervalo para cada serie de datos?
• ¿Puede afirmarse que el movimiento de cada “compañero-móvil” fue un movimiento con velocidad constante durante todo el recorrido?
• Realicen comentarios acerca de las incertidumbres de las medidas realizadas. ¿Cómo influyen en los resultados de las velocidades calculadas?
• Realicen una gráfica que vincule la posición de cada “compañero-móvil” en función del tiempo. Para ello elijan como punto incial (x=0), el punto de partida del mismo. ¿Qué forma aproximada tiene la gráfica? ¿Qué información puedes obtener a partir de ella?

Redacten un informe en tu procesador de texto de la XO sobre el experimento realizado, que contenga los siguientes apartados:

• Objetivo
• Materiales y métodos
• Resultados (incluye tablas de datos, cálculos y gráficas)
• Discusión
• Conclusión

Tercera parte

Resolución de un problema

La gráfica 1 representa la posición en función del tiempo de un auto que viaja por la ruta 5 (supone que es rectilínea). La gráfica 2 corresponde a la posición en función del tiempo de un ciclista en un “embalaje” . Para las dos gráficas, responde:

1. ¿En qué instante se detuvo?
2. ¿Cuánto tiempo estuvo detenido?
3. ¿Qué distancia recorrió?
4. ¿Cuál fue su punto de partida?
5. ¿Cuál es la velocidad media en cada tramo?
6. Realiza una gráfica de la velocidad en función del tiempo correspondiente a cada caso.
7. Explica cómo es la fuerza neta sobre cada caso en los diferentes intervalos de tiempo.

Computadora XO, cuaderno de clase, libro de texto, cronómetro, cinta métrica, calculadora

Propósitos y orientaciones metodológicas:

En esta actividad se parte del visionado de un video que explicita claramente la Primera Ley de Newton y lo vincula con las condiciones de equilibrio estático y dinámico. En el video se hace mención a diversas situaciones en las que la fuerza neta sobre los cuerpos es nula, y el consecuente estado de movimiento del cuerpo.

A partir de ese video y de la identificación de las magnitudes físicas que se mencionan, se intenta jerarquizar la importancia de la primera ley y la interpretación de ciertas situaciones a la luz de ella. Aquí se incluye una visita al sitio web del Prof. Ricardo Cabrera donde se relacionan las leyes físicas con la educación vial y el uso del cinturón de seguridad.

La segunda parte propone el estudio de una situación de equilibrio dinámico, esto es, de un MRU, a través de un experimento  en un contexto cotidiano, fuera del aula, con instrumentos de medida sencillos, que involucre una tarea en equipo, colaborativa. Se hace énfasis en este caso de equilibrio, ya que permite profundizar en las relaciones entre las variables cinemáticas, la medición de las mismas y la posibilidad de discutir acerca de las incertidumbres en las mismas. Los profesores tutores decidirán si esta tarea se realizará en el tiempo y espacio de tutoría o si es posible que los estudiantes la hagan como tarea domiciliaria. En ambos casos, el profesor orientará a los estudiantes en la realización e interpretación de resultados. La redacción de un informe de la actividad, con un formato que se asemeja al de un artículo científico, permitirá evaluar las habilidades de escritura y expresión y el nivel de desempeño de los estudiantes.

Por último, se propone en la tercera parte, la resolución de un problema con interpretación de gráficas y la vinculación entre las magnitudes cinemáticas y dinámicas propias de la primera ley de Newton.