Página 81 - Libro de Ciencias Naturales de Noveno Grado
Fuerzas y Movimiento
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Datos para la resolución:
Para asegurar una fijación estable, presiona la cinta firmemente y evita que queden burbujas de aire. La línea de salida debe ser recta y bien visible para alinear todos los autos de igual forma.
Explicación
Análisis del procedimiento: Debes fijar el globo al auto y definir claramente el punto de partida para la carrera.
- Fijación del globo: Corta un trozo de cinta adhesiva de unos 5 cm. Sostén el cuello del globo sin inflar contra la parte posterior del auto y aplica la cinta para que quede firme pero sin dañar el globo.
- Marcado de la línea de salida: Usa el marcador para señalar dos puntos en el suelo separados por la anchura del auto. Luego pega la cinta entre esos puntos para formar una línea visible.
Conclusión: Con estos pasos tu auto está listo para iniciar la prueba desde un punto de partida constante.
Datos para la resolución:
No infles demasiado: un globo sobreinflado puede reventar y uno con poco aire no dará suficiente impulso al auto.
Explicación
Análisis del procedimiento: Debes llenar cada globo con suficiente aire para que genere empuje, pero sin reventarlo.
- Inflado: Coloca la boquilla de la bomba de mano o sopla directamente en el globo hasta que esté tenso pero sin exceso.
- Nudo de cierre: Sujeta el cuello del globo, gira el extremo sobre sí mismo 2–3 vueltas y tira para formar un nudo firme que no deje escapar el aire.
Conclusión: Los globos correctamente inflados y anudados mantendrán la presión necesaria para impulsar los autos.
Datos para la resolución:
Pide a un compañero que sea el encargado del cronómetro para que tú te concentres en soltar el globo al mismo tiempo.
Explicación
Análisis del procedimiento: Se trata de realizar varias salidas cronometradas para comparar los tiempos de cada auto.
- Colocación: Alinea las narices de los autos contra la línea de salida.
- Señal de inicio: Da una cuenta regresiva (“3, 2, 1, ¡ya!”) y suelta simultáneamente los globos.
- Cronometraje: Inicia el cronómetro justo cuando sueltas los globos y deténlo cuando el auto cruza la meta o recorra la distancia prefijada.
Conclusión: Con estos datos tendrás el tiempo de cada carrera para el análisis posterior.
Datos para la resolución:
Usa siempre las mismas unidades y redondea a dos decimales para facilitar la comparación.
Explicación
Análisis del procedimiento: Es fundamental llevar un registro ordenado para poder calcular velocidades y compararlas.
- Tabla de datos: Prepara una tabla con columnas “Auto”, “Distancia (m)” y “Tiempo (s)”.
- Anotación: Tras cada carrera, mide la distancia con la cinta métrica y apunta el tiempo que marcó el cronómetro.
Conclusión: Tendrás una tabla clara con las variables necesarias para el cálculo de velocidad.
Datos para la resolución:
Recuerda que v en m/s te indica cuántos metros avanza el auto en cada segundo.
Explicación
Análisis del problema: Debes encontrar la velocidad media de cada auto y luego comparar los valores.
- Cálculo de velocidad: Aplica la fórmula $$v = \frac{d}{t}$$, donde d es la distancia (m) y t el tiempo (s).
- Ejemplo: Si un auto recorrió 2,5 m en 5 s, $$v = \frac{2.5}{5} = 0.5\,\mathrm{m/s}$$.
- Comparación: Ordena las velocidades de mayor a menor. El auto con mayor v es el más rápido.
Conclusión: Así identificas cuál auto tuvo mayor velocidad promedio.
Datos para la resolución:
Piensa en términos de conceptos (fuerza, presión, velocidad) y habilidades prácticas (usar cronómetro, medir distancias, formula de velocidad).
Explicación
Análisis de la pregunta: Se busca que identifiques los conceptos o procedimientos nuevos que adquiriste durante el experimento.
Respuesta modelo: Aprendí cómo la liberación de aire puede generar una fuerza de empuje en un objeto, cómo medir distancias y tiempos de manera precisa, y cómo calcular la velocidad promedio de un cuerpo en movimiento.
Datos para la resolución:
Describe el proceso: preparación, ejecución de la prueba, registro y análisis.
Explicación
Análisis de la pregunta: Reflexiona sobre los métodos y pasos que seguiste para aprender los conceptos y realizar el experimento.
Respuesta modelo: Lo aprendí inflando globos, fijándolos a los autos, realizando las carreras varias veces, registrando los datos y aplicando la fórmula de velocidad para comparar resultados.
Datos para la resolución:
Relaciona el experimento con aplicaciones cotidianas (por ejemplo, vehículos, deportes) o con otras materias científicas.
Explicación
Análisis de la pregunta: Debes conectar lo aprendido con su utilidad práctica o aplicación en la vida diaria o en el estudio de la ciencia.
Respuesta modelo: Me ha servido para entender mejor cómo funcionan las fuerzas y el movimiento, y para practicar el método científico y el cálculo de velocidad, habilidades útiles en física y en futuras investigaciones.
Datos para la resolución:
Puedes pensar en ferias de ciencia, proyectos de feria escolar o experimentos caseros que requieran medir movimiento y velocidad.
Explicación
Análisis de la pregunta: Debes identificar situaciones o proyectos donde puedas aplicar los conocimientos o habilidades adquiridas.
Respuesta modelo: Puedo usar este método para probar diferentes diseños de autos a vela, comparar materiales, estudiar la aerodinámica de objetos o controlar parámetros en proyectos de robótica y ciencia en casa.
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RETO CIENTÍFICO
Experimento: “Carrera de Autos Impulsados por Globos”
Objetivo: Observar cómo una fuerza puede cambiar la posición y velocidad de un objeto utilizando un globo como fuente de energía.
Materiales:
- Autos de juguete con ruedas (preferiblemente de plástico o madera)
- Globos de aire
- Cinta adhesiva
- Marcador
- Cinta métrica
- Cronómetro
Procedimiento:
- Preparo los autos:
- Ato un extremo del globo a la parte posterior del auto con cinta adhesiva, asegurándome de que el globo no esté inflado aún.
- Marco una línea de salida en el suelo utilizo la cinta adhesiva y el marcador.
- Inflo los globos:
- Inflo los globos de aire y los ato para mantener el aire dentro.
- Carrera de autos:
- Ubico los autos en la línea de salida, con los globos inflados listos para ser liberados.
- A la señal, libero el globo de cada auto para que el aire se libere y propulse el auto hacia adelante.
- Utilizo el cronómetro para medir el tiempo que tarda cada auto en recorrer una distancia determinada.
- Registro los datos:
- Anoto la distancia recorrida por cada auto.
- Registro el tiempo de cada carrera.
- Análisis de resultados:
- Calculo la velocidad promedio de cada auto dividiendo la distancia recorrida por el tiempo registrado.
- Comparo las velocidades de los autos para determinar cuál fue más rápido.
[Ilustración: dos autos de juguete impulsados por globos]
METACOGNICIÓN
- ¿Qué he aprendido?
- ¿Cómo lo he aprendido?
- ¿Para qué me ha servido?
- ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?