Informal Learning Activity Diseña Una Catapulta (in English)

Introducción

Las palabras en negrita son vocabulario y conceptos que deben ponerse de relieve con los estudiantes durante la actividad.

¿Qué es la energía potencial? La energía potencial es energía que está acumulada y que puede ser transformada en energía cinética: la energía del movimiento. Una bola mantenida a cierta distancia del suelo tiene energía potencial causada por la gravedad: cuando se deja caer la bola, ésta cae a una velocidad que va en aumento, aumentando su energía cinética al tiempo que disminuye su energía potencial. La energía potencial es convertida en energía cinética durante la caída. Una bola inmóvil a nivel del suelo, por otra parte, no tiene energía potencial gravitacional: no tiene la capacidad de poder moverse a menos que intervenga una fuerza exterior (otra que la gravedad). La energía puede proceder de la fuerza de la gravedad, pero también de la elasticidad, tal como una goma elástica. Cuando una goma elástica se estira, su energía potencial aumenta: cuando se suelta vuelve rápidamente a su estado original (energía cinética) y su energía potencial vuelve a cero. Los ingenieros deben comprender tanto la energía potencial como la energía cinética. Un ejemplo sencillo podría ser el diseño de una montaña rusa - un proyecto que requiere tanto ingenieros mecánicos como ingenieros civiles. Cuando los coches de la montaña rusa llegan a su punto más alto (antes del mayor descenso) los coches deben tener suficiente energía potencial para propulsarlos durante el resto del viaje. Esto se consegue elevando los coches a una gran altura, aumentando su energía gravitacional. A continuación, la energía potencial de los coches es convertida en suficiente energía cinética para mantenerlos en movimiento el resto del trayecto.

Materiales

Cada grupo necesita:

• 15 palos de manualidades
• 20 gomas elásticas
• tapón de botella
• pegamento caliente (compartido)
• 5 Skittles
• 2 hojas de papel
• 6" (~ 15 cm) cinta adhesiva

Procedimiento

Revisión General Del Procedimiento

Los estudiantes trabajan en equipos de tres. Primero, deben diseñar sus catapultas y hacer que las revise el instructor. A continuación, los estudiantes construyen sus catapultas y las van a utilizar para lanzar Skittles a un blanco.

Diseño Y Construcción De Una Catapulta

• Atención: no distribuyas ninguno de los materiales a los estudiantes hasta que su proyecto haya sido aprovado; y no repartas los Skittles hasta que la construcción de la catapulta se haya completado. Igualmente, sólo los instructores pueden manejar y utilizar las pistolas de pegamento caliente.

  

• Enseña a los estudiantes los materiales: infórmales de que pueden utilizar hasta 15 palos de manualidades y 20 gomas elásticas, pero sólo se les da un tapón de botella. Haz saber a los estudiantes que sólo se les permite utilizar el pegamento caliente para unir el tapón a la catapulta, no para conectar los palos de paleta.
• Pide a los estudiantes que dibujen sus diseños de catapultas en una hoja de papel, teniendo en cuenta la distancia a la que necesitan lanza el Skittle, cómo la catapulta sujetará el Skittle, la habilidad de los estudiantes para ajustar la distancia de lanzamiento, etc.
• Los estudiantes deberán mostrar sus diseños al instructor que los “autorizará” y ofrecerá consejos sobre el diseño si es necesario.
• Di a los estudiantes que lleven el tapón de la botella al instructor cuando estén listos para pegarlo, indicando el lugar preciso en el que quieren hacerlo.
• Reparte ~ 5 Skittles a cada grupo cuando estén listos para probar sus catapultas. Recuerda a los estudiantes que no se coman sus proyectiles.
• Pide a los estudiantes que dibujen un blanco en una hoja de papel y que utilicen cinta adhesiva para pegarlo a una silla a 5-10 pies de distancia del lugar del lanzamiento.
• Haz que los estudiantes lancen sus Skittles al blanco para comprobar si pueden golpear el blanco con regularidad. Anima a los estudiantes a realizar cambios en sus diseños.
• Haz que cada grupo presente sus diseños a la clase, explicando sus diseños y cualquier cambio que hayan realizado después de probarlo.

Conclusiones - Cuestiones a Considerar

- Conclusiones - Cuestiones A Considerar

• Qué parte del diseño puede cambiarse para aumentar/disminuir la distancia a la que vuelan los Skittles?
• Qué puede cambiarse en el brazo de la palanca que haga a los Skittle volar a una distancia diferente?
• En que parte del lanzamiento tuvo el Skittle mayor energía potencial? Cuándo tuvo el Skittle mayor energía cinética?
• Cómo diseñaste tu catapulta para incrementar la energía potencial del Skittle? Por qué querrías incrementar la energía potencial?

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