ENERGÍA EN EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
CN.F.5.1.35. Determinar experimentalmente que un objeto sujeto a un resorte realiza un movimiento periódico (llamado movimiento armónico simple) cuando se estira o se comprime, generando una fuerza elástica dirigida hacia la posición de equilibrio y proporcional a la deformación.
- Vida cotidiana: Si jalas y sueltas un resorte, una liga o un objeto colgante, puedes reconocer cómo el movimiento cambia entre máxima separación y máxima rapidez a medida que oscila.
- Contexto social / académico: En ingeniería, puedes analizar sistemas que oscilan, como amortiguadores o estructuras, para identificar cómo cambia el movimiento durante cada ciclo y controlar mejor sus vibraciones.
Para la siguiente actividad, necesitaras:
- 1 cartulina de cada color: roja, verde, amarrilla
Tu educador presentará una serie de afirmaciones relacionadas con la energía en el M.A.S.
Tú debes levantar cada cartulina si:
- Rojo: Crees no saber nada
- Amarillo: Crees saber un poco
- Verde: Crees saber mucho.
Las afirmaciones son las siguientes:
La energía cinética depende de la rapidez con la que se mueve el objeto.
En un sistema masa-resorte, el objeto siempre tiene la misma energía cinética durante todo el movimiento.
Cuando el objeto pasa por el punto de equilibrio, su movimiento puede ser más rápido.
En los extremos del movimiento, el objeto puede detenerse por un instante.
La energía en un movimiento oscilatorio puede ir cambiando de una forma a otra durante el recorrido.
10 minutos para desarrollar la etapa
En 10 minutos, observa la siguiente lectura y video sobre el movimiento armónico simple y su presencia en la vida cotidiana.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre la cinemática en el M.A.S. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que leíste y escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
En 10 minutos elabora un formulario que incluyan las fórmulas necesarias de energía en el M.A.S
Guarda este formulario en una carpeta ya que a lo largo de este ciclo escolar lo utilizaremos para diversas actividades.
Ingresa al siguiente simulador, escoge la opción Energy.
Mantén la constante del resorte en la mitad de la escala y el damping en ninguno.
Realiza tres pruebas variando únicamente la masa: 50 g, 175 g y 300 g.
En cada caso, registra la posición de equilibrio y la longitud natural del resorte.
Luego observa el comportamiento de la energía cinética, la energía potencial gravitacional y la energía elástica en los instantes donde cada una sea máxima o mínima.
Toma las capturas de pantalla solicitadas y completa la hoja guía con tus observaciones, datos y reflexiones.
Ingresa al siguiente simulador, escoge la opción Energy.
Mantén la constante la masa en 180 g..
Realiza tres pruebas variando la constante del resorte: pequeña, media, alta.
En cada caso, registra la posición de equilibrio y la longitud natural del resorte.
Luego observa el comportamiento de la energía cinética, la energía potencial gravitacional y la energía elástica en los instantes donde cada una sea máxima o mínima.
Toma las capturas de pantalla solicitadas y completa la hoja guía con tus observaciones, datos y reflexiones.
190 minutos para desarrollar la etapa
Elabora un video de máximo 2 minutos en el que muestren experimentalmente que una masa sujeta a un resorte realiza un movimiento periódico.
En el video deben presentar el sistema en reposo, identificar la posición de equilibrio y luego evidenciar qué ocurre con las energías( cinética, potencial gravitacional, potencial elástica) cuando la masa se separa de esa posición y se libera.
Deben responder ¿En qué posición la energía cinética es 0 ?y el porque. ¿Cómo influye la constante del resorte en le energía elástica?
IMPORTANTE:
El video debe ser claro, breve y experimental, de manera que evidencie tanto la observación del fenómeno como la explicación física de lo que ocurre. No se evaluará la memorización literal de definiciones o fórmulas.
Se priorizará la capacidad para explicar con claridad lo que ocurre en el sistema
15 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.