Principio de acción y reacción
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Autor: Hernán Ferrari Responsable
disciplinar: Silvia Blaustein Área
disciplinar: Física Temática: Leyes
de Newton. Fuerzas entre cuerpos Nivel:
Secundario, ciclo orientado Secuencia didáctica
elaborada por Educ.ar |
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Propósitos generales
Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
La tercera ley de Newton relaciona las fuerzas que aparecen entre cuerpos que interactúan entre sí. Así, en toda interacción se observa que aparecen fuerzas de igual módulo y dirección y sentido opuesto, cada una aplicada en el cuerpo respectivo.
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria, es decir, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.
Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, lo que produce en ellos aceleraciones diferentes según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.
Objetivo de las actividades
Que los alumnos realicen mediciones sobre astronautas en el espacio interactuando entre sí para medir sus posiciones, velocidades y aceleraciones en función del tiempo.
Actividad 1: Astronautas empujándose en el espacio
El siguiente video corresponde a un experimento realizado en el espacio por la Agencia Espacial Europea (ESA), donde se ven dos astronautas empujándose uno al otro. A partir del video, se puede medir cómo varía la posición de cada astronauta a lo largo del movimiento, tomando cuadro por cuadro y midiendo en cada uno la posición de ambos cuerpos.
El siguiente archivo contiene las imágenes capturadas de video cuadro por cuadro: 3raAC.zip
- Seleccionen un sistema de referencia con origen en el punto de contacto entre las manos de los astronautas. Desde allí, midan la posición en función del tiempo de los astronautas.
- Realicen un gráfico de la posición en función del tiempo para cada astronauta.
- De la posición en función del tiempo, estimen la velocidad en función del tiempo y realicen el gráfico correspondiente.
- Respondan las siguientes preguntas:
b) ¿Qué tipo de movimientos realizan los astronautas mientras están en contacto? ¿Y cuando dejan de estarlo?
c) ¿Cómo es la fuerza del astronauta de la derecha hacia el de la izquierda, comparada con la fuerza que el segundo hace sobre el primero?
5. Calculen la aceleración de los astronautas mientras están en contacto y, con ello, relacionen sus masas.
6. Realicen un informe con el programa Write de sus equipos portátiles sobre los pasos realizados en la actividad, los gráficos de posición de los cuerpos que hayan podido medir y las conclusiones a las que hayan llegado.
Actividad 2: Astronauta con una carga adicional
Aquí se observa un experimento similar al de la actividad 1 entre ambos astronautas. Esta vez, uno de ellos tiene una masa adicional sobre su espalda. A partir del video, puede medirse cómo varía la posición de cada astronauta a lo largo del movimiento, tomando cuadro por cuadro y midiendo en cada uno la posición de ambos cuerpos.
El siguiente archivo contiene las imágenes capturadas de video cuadro por cuadro: 3raB.zip
- Seleccionen un sistema de referencia con origen en el punto de contacto entre las manos de los astronautas. Desde allí, midan la posición en función del tiempo de los astronautas.
- Realicen un gráfico de la posición en función del tiempo para cada astronauta.
- De la posición en función del tiempo, estimen la velocidad en función del tiempo y realicen el gráfico correspondiente.
- Respondan las siguiente preguntas:
b) ¿Qué tipo de movimientos realizan los astronautas mientras están en contacto, y cuáles cuando dejan de estarlo?
c) ¿Cómo es la fuerza del astronauta de la derecha hacia el de la izquierda, comparada con la fuerza que el segundo hace sobre el primero?
5. Calculen la aceleración de los astronautas mientras están en contacto. Con este último cálculo y el realizado en la actividad 1, estimen la masa de la caja en la espalda del astronauta de la derecha.
6. Realicen un informe con el programa Write de sus equipos portátiles sobre los pasos realizados en la actividad, los gráficos de posición de los cuerpos que hayan podido medir y las conclusiones a las que hayan podido arribar.