TRABAJO MECÁNICO
Demostrar analíticamente que la variación de la energía mecánica representa el trabajo realizado por un objeto y su relación con la potencia. (Ref. CN.F.5.2.1).
- Vida cotidiana: Si empujas un mueble, levantas una mochila o arrastras una caja, el trabajo mecánico te ayuda a explicar cuándo una fuerza realmente produce desplazamiento en un objeto.
- Contexto social / académico: Si analizas una máquina, una polea o un ejercicio físico, puedes identificar cuándo una fuerza facilita el movimiento y cuándo no genera un cambio real en la posición del cuerpo.
Para la siguiente actividad necesitaras:
- Post its
Toma 5 post-its y, a partir de la observación de la imagen de portada, escribe en cada uno la respuesta a una de las preguntas planteadas. Luego, pega tus respuestas en el pizarrón del trabajo mecánico. Tu educador leerá algunas de ellas y, en conjunto, conversarán sobre lo que recuerdan acerca del trabajo mecánico, que estudiaron el año anterior.
- ¿Qué condición debe cumplirse para que la fuerza que aplican los hombres produzca trabajo mecánico?
- Si los hombres jalan el bloque, pero este no avanza sobre los rieles, ¿existe trabajo mecánico?
- ¿Qué relación observas entre la dirección de la fuerza aplicada y el desplazamiento del bloque?
- El trabajo que están realizando los hombres sobre el bloque, ¿en qué unidad se mide?
- ¿Cómo se relaciona el trabajo que realiza la grúa con la acción de una fuerza conservativa como el peso?
15 minutos para desarrollar la etapa
Durante los próximos 10 minutos, observa los siguientes videos sobre el trabajo mecánico con el propósito de recordar y reforzar este tema.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre el trabajo. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que leíste y escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
Durante los próximos 5 minutos, incluye en el formulario las fórmulas que consideres pertinentes para la resolución de problemas de trabajo mecánico. Guarda este material en una carpeta, ya que a lo largo del ciclo escolar lo utilizarás en diversas actividades.
En grupos de 3, creen un video corto estilo TikTok, creativo y llamativo, en el que expliquen de manera divertida una situación cotidiana donde se observe la siguiente frase: “una fuerza perpendicular al desplazamiento no produce trabajo mecánico.”
Al final, deben dejar claro por qué esa fuerza no produce trabajo mecánico.
Construiremos un sistema real en condiciones ideales para analizar el trabajo mecánico. Para ello necesitarás:
- 1 Paquete de fideos.
- 1 cuerda resistente de 1m.
- Lana
- Regla
Amarra el paquete con la cuerda y elévalo verticalmente a una velocidad casi constante. Realiza el procedimiento levantándolo hasta alturas de 10 cm, 20 cm y 30 cm. En cada caso, considera el desplazamiento vertical del paquete y calcula el trabajo realizado por el peso durante la elevación. Registra tus resultados y compáralos para identificar cómo cambia el trabajo cuando aumenta la altura.
Guíate en este tutorial para la construcción del sistema.
80 minutos para desarrollar la etapa
En una línea de producción de Indurama en Cuenca, un operario utiliza un sistema de elevación para subir verticalmente un motor metálico de una refrigeradora de 40 kg desde el piso hasta una plataforma ubicada a 1,5 m de altura.
Determina:
El trabajo realizado por el sistema de elevación.
Como el motor asciende a velocidad constante, el trabajo aplicado es igual a la variación de su energía mecánica. ¿Por qué se produce este fenómeno?
IMPORTANTE:
Se evaluará principalmente la comprensión del fenómeno físico, la relación entre el trabajo realizado y la variación de la energía mecánica, así como la claridad con la que se explique el proceso. No se valorará únicamente la aplicación correcta de fórmulas
10 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.