EXPERIENCIAS DE XIOMARA ZELADA

EXPERIENCIA Nº 10

“APRENDAMOS ACERCA DE LA ESTÁTICA”

APRENDIZAJE ESPERADO:

Demostrar que al  levantar una mochila podremos discernir la función que cumple la estática.

FOCALIZACION:

Ø  ¿Qué es estática?

La estática es la rama de la mecánica clásica que analiza las cargas (fuerza, par / momento) y estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo.

Ø  ¿En qué momentos de tu vida reconoces la estática?

Los contenidos de la Estática están desarrollados  desde el ojo que observa el universo que nos rodea, constituido éste por los objetos naturales y por los artificiales creados por el hombre, y lo incorpora a la enseñanza de las ciencias. Esto quiere decir que esta parte de la Física, la Estática, no se la mira aislada, sino integrada en ese universo.

Por otra parte, la estrategia didáctica que se utiliza está centrada en la resolución de situaciones problemáticas, sin dejar de lado, en el momento correspondiente y de acuerdo con los objetivos de aprendizaje que se propongan, a la resolución de problemas y a los ejercicios.

HIPOTESIS:

Si sujetamos una mochila con cuerdas  formando ángulos muy pequeños, entonces podremos observar la presencia de la estática.

EXPLORACION:

MATERIALES:

Ø  Una mochila

Ø  Una cuerda

PROCEDIMIENTO:

Ø  Ataremos un cordel a la mochila de modo que de ésta salgan dos cabos de cuerda de igual longitud.

Ø  Posaremos la mochila en el suelo.

Ø  Cogeremos cada cabo con una mano y trataremos de levantar la mochila tratando de que las cuerdas formen un ángulo muy pequeño entre ellas.

Ø  Una vez conseguido, repetiremos el ensayo pero separando nuestros brazos para que ahora el ángulo entre las cuerdas sea obtuso.

Ø  Intentaremos su alzada.

REFLEXION:

Ø  ¿Se logró levantar la mochila? ¿Por qué?

Sí, porque gracias a la estática, se mantuvo en su mismo lugar, más no cayó como en la otra situación presentada cuando fue sujetada a la cuerda.

Ø  ¿En qué momento podemos observar la presencia de la estática?

En la segunda parte, cuando sujeta en medio de la cuerda a la mochila, y esta no cae, ni presenta movimiento alguno.

APLICACION:

Ø  ¿Una fuerza actuando sobre un objeto se representa mediante una flecha cuyo origen se sitúa sobre el objeto?

Falso.

Ø  ¿Las fuerzas al igual que la masa o el tiempo son magnitudes físicas que sólo necesitan un número para quedar perfectamente definidas?

Falso.

EXPERIENCIA Nº11

“APRENDAMOS SOBRE EL CENTRO DE GRAVEDAD”

APRENDIZAJE ESPERADO:

Conseguir un equilibrio entre tres varillas, con un solo punto de apoyo en cada una y constituir una base para colocar cualquier objeto.

FOCALIZACION:

Ø  ¿Qué es centro de gravedad?

Es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.

Ø  ¿Cuáles son las propiedades del centro de gravedad?

La resultante de todas las fuerzas gravitatorias que actúan sobre las partículas que constituyen un cuerpo puede reemplazarse por una fuerza única, Mg, esto es, el propio peso del cuerpo, aplicada en el centro de gravedad del cuerpo. Esto equivale a decir que los efectos de todas las fuerzas gravitatorias individuales (sobre las partículas) pueden contrarrestarse por una sola fuerza, −Mg, con tal de que sea aplicada en el centro de gravedad del cuerpo, como se indica en la figura.

Un objeto apoyado sobre una base plana estará en equilibrio estable si la vertical que pasa por el centro de gravedad corta a la base de apoyo. Lo expresamos diciendo que el c.g. se proyecta verticalmente (cae) dentro de la base de apoyo.

Además, si el cuerpo se aleja ligeramente de la posición de equilibrio, aparecerá un momento restaurador y recuperará la posición de equilibrio inicial. No obstante, si se aleja más de la posición de equilibrio, el centro de gravedad puede caer fuera de la base de apoyo y, en estas condiciones, no habrá un momento restaurador y el cuerpo abandona definitivamente la posición de equilibrio inicial mediante una rotación que le llevará a una nueva posición de equilibrio.

HIPOTESIS:

Si logramos obtener en equilibrio las tres varillas, entonces podremos observar el centro de gravedad.

EXPLORACION:

MATERIALES:

Ø  3 vasos de precipitados.

Ø  3 varillas.

PROCEDIMIENTO:

Colocaremos los tres vasos (pueden servir tres soportes cualesquiera, de la misma altura) formando, aproximadamente, un triángulo equilátero.

 Apoyaremos cada varilla en un vaso e iremos estructurando los apoyos de manera que el extremo de la primera se apoye en la segunda, el de la segunda en la tercera y el de ésta en la primera.

REFLEXION:

Ø  ¿Es posible mantener en equilibrio tres varillas sostenidas por tres vasos, una sobre otra?

Si, gracias a la gravedad.

Ø  ¿Se logró observar el centro de gravedad? ¿Por qué?

Sí, porque al poner las tres varillas, sin ser sostenidas por ninguno de los vasos, ninguna se cayó.

APLICACIÓN:

Ø  ¿Es verdad que la gravedad es la más débil de todas las fuerzas? Ejemplo

Sí. La gravedad es mucho más débil que el resto de las fuerzas, mucho más incluso que la fuerza débil a pesar de su nombre. Veamos dos ejemplos. Todos hemos jugado con imanes y seguramente tenemos alguno en la nevera, simplemente dejad en el suelo un alfiler y probad a levantarlo con el imán. El alfiler será atraído por el imán y se quedará pegado a él. Lo que está ocurriendo es que con un simple imán conseguimos vencer la fuerza de la gravedad, creada por toda la tierra atrayendo al alfiler.

Ø  ¿Sería posible contrarrestar la gravedad? ¿Se puede crear un ambiente de gravedad cero?

Si estás pensando en un traje o una nave con anti-gravedad como en los relatos de ciencia ficción. No. Eso no es posible. Como no existen las cargas ‘positivas’ de gravedad como si ocurre con el electromagnetismo no podemos apantallar la gravedad. La gravedad está ahí y no podemos evitarla. Lo que sí que es posible hacer es crear condiciones de ingravidez, para ello solo tenemos que introducirnos en un avión como en el que realizan los entrenamientos los astronautas o en la estación internacional (ISS).  Ambos tienen en común que están en caída libre.