Unidad Interactiva 2.2.2 b

Tercera Ley de Newton

Referencia curricular

Propósito

El interactivo permite al alumno manipular la masa de un objeto que es empujado por una persona. Se observan las fuerzas de acción y reacción que intervienen en este evento.

Instrucciones generales

(1) En la escena se aprecia una persona en patines junto a una caja con ruedas.
(2) En la parte superior aparecen tres gráficas: una para la aceleración, otra para la velocidad y la tercera para el desplazamiento.
(3) En la parte inferior se encuentran los controles del interactivo y se indican datos como la masa del patinador y de la caja rodante.

Seleccione primero un valor para la masa de la caja moviendo el deslizador (1). Con los pulsadores (2) seleccione un valor para la fuerza con la que el personaje empujará la caja. Finalmente presione el botón "Empujar" (3) para que inicie la animación. Paralelamente, se irán mostrando datos en las gráficas.

Para detener la animación oprima el botón "Detener" (3).

Para animar debe presionar el botón "Otra vez" (1) y entonces se irán dibujando, nuevamente, las respectivas gráficas. Para borrar los datos de las gráficas, presione el botón "Borrar" (2).

Las gráficas muestran las variaciones en la aceleración y la velocidad tanto del patinador como de la caja, así como el desplazamiento que experimentan. En una primera etapa, mientras exista contacto entre las manos del patinador y la caja, la aceleración es constante y tanto la velocidad como el desplazamiento se incrementan. Los vectores indican la fuerza aplicada sobre la caja y la fuerza de reacción, respectivamente.

En la segunda etapa, cuando las manos del patinador pierden contacto con la caja, la aceleración se hace nula y la velocidad permance constante. Entonces, el desplazamiento comienza a variar linealmente respecto al tiempo, puesto que no se está considerando la fricción. Los vectores desaparecen, ya que no se está aplicando ninguna fuerza.

Sugerencias didácticas

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

Tema: ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas.

Subtema: Descripción y predicción del movimiento mediante las Leyes de Newton.

Destrezas científicas: Identificar las fuerzas de acción y reacción en un movimiento.

Conocimientos previos: Conceptos de fuerza, aceleración y masa, desarrollados en todo el Bloque I de Física y los temas previos a éste.

Estrategias didácticas:

Antes de comenzar a trabajar con el interactivo, pida a un alumno que explique a sus compañeros lo que observa en pantalla. Es importante que mencione los patines de la persona y las ruedas de la caja, así como los datos que aparecen en la parte inferior. Recuérdeles que la N hace referencia a la fuerza de la persona, y los demás datos a la masa, tanto del patinador como de la caja.

Formule preguntas como: ¿qué sucedería si aumentamos la fuerza? ¿por qué? Posteriormente, realice la simulación y compruebe si lo que respondieron antes coincide con las respuestas posteriores.

Puede ir manipulando los datos según lo considere, fomente la participación en el aula, para que en cada caso, los alumnos formulen hipótesis. En cada simulación, utilice la gráfica para reflexionar sobre el movimiento y las fuerzas de acción después de empujar la caja.

Créditos

Autor
Carlos Alberto Serrato Hernández

Propuesta de contenido
Abraham Pita Larrañaga

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. 
La unidad utiliza Descartes que es software libre.