Unidad Interactiva 1.2.2AceleraciónReferencia curricularPropósitoEl interactivo permite al alumno modelar distintos movimientos acelerados y la manipulación de algunas variables (aceleración, velocidad y distancia). Además, interpretará las diferencias en las gráficas de movimiento cuando la velocidad es constante y cuando el movimiento es acelerado. Instrucciones generales AceleraciónCuando accede al interactivo aparece una pantalla como la siguiente:
En la siguiente imagen se describen brevemente los componentes del interactivo:
Para iniciar el movimiento del auto, presione los pulsadores de aceleración o velocidad hasta obtener los valores iniciales. Puede probar las diferentes posibilidades de combinación de valores para la velocidad y la acleleración. Después de seleccionar estos valores, presione el botón de "inicio" para poner al auto en movimiento. Dicho botón tiene tres estados: iniciar, pausar y reiniciar. El recorrido se hace con base en un tiempo constante de 10 segundos, esto con la finalidad de saber cuánta distancia se recorre en el mismo tiempo con diferentes valores iniciales. Cabe decir que se puede modificar el valor de la aceleración aún después de iniciado el recorrido, con lo que puede simular un frenado.
Los valores permitidos de aceleración van desde los -5 m/s² (metro por segundo al cuadrado), hasta los 5 m/s² y los de velocidad desde 0 hasta 50 m/s. Cuando se termina un recorrido, se puede iniciar otro pulsando el botón de reinicio (colocado en la misma posición del de inicio).
Cada vez que se hace un viaje, se dibuja en la miniatura del recorrido una línea naranja con puntos de color amarillo; cada punto es la huella que deja el auto en cada segundo de su recorrido. Esto ayuda a apreciar que el movimiento es acelerado, los puntos se separan cada vez más en función de la aceleración. En los movimientos con velocidad constante, los puntos están a la misma separación. En la imagen se muestra un movimiento acelerado.
Las gráficas del comportamiento de cada viaje quedan registradas en el panel de gráficas, donde cada color representa un recorrido o viaje diferente. A partir del segundo viaje, se puede acceder a una tabla con datos, presionando el botón "Ver resultados". La tabla tiene los mismos colores que las gráficas, para una mejor identificación.
La tabla sirve para comparar en cada viaje, los valores iniciales y finales de la velocidad y la aceleración, así como la distancia recorrida.
En la tabla se pueden ver hasta cinco viajes; después de los cuales, si no se han borrado las gráficas, éstas se borrarán automáticamente al iniciar el siguiente viaje. Con la goma se pueden borrar las gráficas que estén en pantalla hasta ese momento.
Sugerencias didácticasEje temático: Bloque 1. La percepción del movimiento. Tema: 1.2. ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? Subtema: Experiencias alrededor del movimiento en los que la velocidad cambia. Gráficas de movimiento. Destrezas científicas: Interpretar las diferencias en la información que proporcionan las gráficas de velocidad-tiempo, las de aceleración-tiempo y las de distancia-tiempo. Conocimientos previos: Los términos de aceleración, velocidad y distancia se utilizan en la vida cotidiana para describir el movimiento. Por otra parte, la representación grafica, así como el plano cartesiano, se han trabajado en Matemáticas I. Ideas previas: Los alumnos suelen pensar que un movimiento acelerado ocurre únicamente cuando la velocidad del objeto aumenta, es decir, que se mueve cada vez más rápido. Sin embargo, un movimiento acelerado es aquel en el que la velocidad cambia, por ejemplo, si un objeto frena, su velocidad cambia, por lo tanto existe una aceleración, sólo que en este caso, su valor es negativo. Vinculación con otras asignaturas: Matemáticas I. Plano cartesiano, gráficas y ecuación de la recta. Estrategias didácticas: 1. Movimiento a velocidad constante: Se recomienda analizar en primer lugar el movimiento a velocidad constante. Para esto, es necesario colocar un valor igual a cero en la aceleración. Antes de iniciar el movimiento del coche, pregunte a sus estudiantes cómo se imaginan que será cada una de las gráficas y por qué. Posteriormente, observe junto con los alumnos las gráficas que se generan cuando el coche avanza. Pregunte también sobre la distancia que separa cada una de las huellas que deja el automóvil. ¿Es la misma entre huella y huella? Cuando la velocidad es constante, ¿la distancia que recorre el coche cada segundo es la misma? Recuerde a los alumnos que la velocidad proporciona información de cómo cambia la distancia con el tiempo. Formule preguntas como: ¿qué valores iniciales tendrán que dar a la velocidad para que el espacio entre las huellas sea mayor? ¿el valor de la velocidad inicial tendría que ser mayor o menor que el del caso anterior? Fomente la participación en el aula y escuche las diferentes respuestas de los alumnos. Pida a los alumnos que observen qué sucede en el interactivo al cambiar el valor de la velocidad inicial. 2. Movimiento acelerado: Utilice un valor inicial para la aceleración distinto de cero; se recomienda iniciar con un valor positivo pequeño. Antes de arrancar el interactivo, pregunte: ¿cómo será cada una de las gráficas y por qué? Observe las gráficas y comente lo que sucedió; puede guiarse con las siguientes preguntas: ¿cambia la aceleración en el recorrido? ¿cambia la velocidad? Cuando el movimiento es acelerado o cuando es a velocidad constante, ¿cuál es la diferencia en la gráfica de velocidad? ¿cómo es ahora la distancia que separa cada una de las huellas? 3. Aceleración inicial: Pida a los alumnos que introduzcan distintos valores en la aceleración inicial, de preferencia que comiencen de menor a mayor, y que observen cómo cambia la gráfica de velocidad. Es importante que noten que, a mayor aceleración, la inclinación de la recta en la gráfica de velocidad contra tiempo es mayor. En el caso extremo, cuando la aceleración es cero, la gráfica de la velocidad contra el tiempo es una recta horizontal. Acláreles que este sería un movimiento con velocidad constante, y que la gráfica será semejante a la que obtuvieron en la sugerencia 1. Por último, pídales que predigan cómo serían las gráficas cuando la aceleración es negativa. Al utilizar el interactivo con valores negativos de aceleración es necesario dar un valor inicial positivo a la velocidad, de otra manera el automóvil no se mueve. Posteriormente, se sugiere iniciar un movimiento acelerado a partir de un valor negativo, para permitir a los alumnos apreciar la variación de la velocidad en el tiempo. Puede preguntarles de nuevo si la aceleración varió, si la velocidad cambió y cómo lo hizo, y cuál es la diferencia entre la inclinación de la recta en la gráfica de velocidad contra tiempo, respecto a los recorridos cuya aceleración tiene un valor positivo y distinto de cero. Se espera que los alumnos concluyan que la aceleración negativa corresponde a un proceso de frenado, y que esto se refleja en la gráfica de velocidad contra tiempo como una recta de inclinación mayor a 90°.
Créditos Autor Adaptación a DescartesJS: Juan Gmo. Rivera Berrío y José R. Galo Sánchez (2016) Esta unidad interactiva fue desarrollada en el ILCE por el equipo de Ciencias II.  La unidad utiliza Descartes que es software libre. |
