Unidad Interactiva 2.3.2

Montaña Rusa

Referencia curricular

Propósito

El interactivo permite que el alumno desarrolle una idea intuitiva sobre los conceptos de energía cinética y energía potencial y su conservación a través de la simulación de las transformaciones de energía en una  montaña rusa.

Instrucciones generales

1. Montaña rusa

Cuando accede al interactivo aparece una pantalla como la siguiente:

En la siguiente imagen se describen brevemente los componentes del interactivo:

1. Controles de "Inicio/Pausa", caso o configuración de la montaña rusa y botón de "visualización de datos" (energía cinética. energía potencial y tiempo).
2. Área de preguntas.
3. Barra de ayuda y relación de energía cinética, potencial y total, como la suma de las dos primeras, la cual siempre es constante.
4. Panel de datos.

Para cambiar el tipo de montaña rusa presione alguno de los dos botones de "Caso". Ya que obtenga la configuración deseada, pulse el botón de "Inicio" para iniciar el recorrido de la bola, observe a que altura llega y el cambio en la barra de color de la izquierda.

Puede detener el recorrido en cualquier momento con el botón de pausa, si quiere mostrar u ocultar los datos, presione el botón "Mostrar/Ocultar datos".

Sugerencias didácticas

Eje temático: Bloque II. Las Fuerzas. La explicación de los cambios.

Tema: La energía y el movimiento.

Subtema: La energía cinética y potencial.

Destrezas científicas: Relacionar la energía cinética con la velocidad. Relacionar la energía potencial con la altura.

Conocimientos previos: La idea de energía se ha trabajado en la primaria y en Biología, sin embargo la energía mecánica no se ha trabajado. En el primer bloque de la asignatura de Física los alumnos revisaron y relacionaron la energía mecánica con el movimiento.

Ideas previas: Los términos de energía potencial y cinética no son conocidos por los estudiantes, por lo que es muy importante que estas nociones queden claras después de trabajar con el interactivo.

Estrategias didácticas:

Antes de comenzar a trabajar con el interactivo, pida a los alumnos que expliquen lo que observan en pantalla. Es muy importante que identifiquen la pelota roja y la montaña. Posteriormente, fomente la participación en el aula y pregunte a qué altura creen que llegará la pelota. Probablemente, respondan con lo que ya aprendieron sobre el experimento de Galileo, sin embargo, promueva que los alumnos contesten utilizando la idea de conservación de la energía.

Realice varios ejercicios en la primera escena. Busque que expliquen lo que sucede con las barras rojas y lo que sucede con las amarillas. Apóyese en la el botón en el cual se muestran los datos para que no haya duda.

Es muy importante hacer hincapié en que una de las formas de energía decrece a costa de la otra, y que esto es consecuencia de la conservaciòn de la energía mecánica total, en ausencia de fricción.

Para cada caso, realice preguntas como:

Energía potencial: ¿qué color de la barra está asociado a la energía potencial y cuál a la energía cinética? ¿En qué puntos es máxima la energía potencial? ¿Cómo es la altura en ese punto?

Energía cinética: ¿En qué puntos es máxima la energía cinética? ¿Cómo es la velocidad en ese punto?

Energía potencial y energía cinética: ¿Cuando la pelota baja, qué pasa con la energía potencial, aumenta o disminuye? ¿Qué transformación de energía ocurren cuando la pelota baja? ¿Cuál sucede cuando sube? ¿Por qué la pelota no puede llegar a una altura mayor que la inicial? Haga énfasis en que si la energía se conserva, la pelota no puede llegar a un punto más alto porque tendría más energía que la que tenía inicialmente.

Trabaje varias veces con las escenas, y formule preguntas constantemente a los alumnos. Aproveche la ventana de datos para que los alumnos relacionen e interpreten la información que se les presenta.

Créditos

Autores
José Luis Abreu León y Carlos Alberto Jaimes Vergara

Propuesta de contenido
Mirena de Olaizola León

Adaptación a DescartesJS: Juan Gmo. Rivera Berrío y José R. Galo Sánchez (2016)

Sus contenidos se distribuyen bajo una licencia de Creative Commons by-nc-sa.