Actividad Experimental: Diagramas de Cuerpo Libre en la Vida Cotidiana
Objetivo: Comprender y aplicar el concepto de diagrama de cuerpo libre (o diagrama de fuerzas) para analizar situaciones cotidianas, identificando las fuerzas que actúan sobre los objetos.
Materiales:
- Cualquier objeto pequeño que encuentres en casa o en el aula (ej: un juguete, un borrador, un estuche, una botella).
- Un lápiz (para la situación de la polea).
- Hilo, cuerda fina o banda elástica pequeña.
- Celular o cámara para tomar fotografías.
- Un editor de imágenes simple en tu celular o computador (ej: la función de edición de fotos de tu galería, Paint, Google Dibujos, etc.) o incluso la capacidad de dibujar directamente sobre la pantalla de tu celular si te lo permite.
Instrucciones Generales:
- Identifica una Situación: Busca un objeto (o conjunto de objetos) en reposo o en movimiento simple (constante, sin aceleración evidente) y piensa en las fuerzas que podrían estar actuando sobre él.
- Toma la Fotografía: Captura una imagen clara de la situación. Asegúrate de que el objeto principal esté bien visible.
- Dibuja el Diagrama de Fuerzas: Usando un editor de imágenes, dibuja flechas directamente sobre tu fotografía que representen las fuerzas que actúan sobre el objeto.
- Punto de Origen: Dibuja todas las flechas saliendo del centro del objeto (considerándolo como una partícula).
- Dirección: La dirección de la flecha debe indicar la dirección en la que actúa la fuerza.
- Etiquetas: Etiqueta cada flecha con el nombre de la fuerza que representa (ej: Peso 'P', Normal 'N', Tensión 'T', Fricción 'Fr', Fuerza Aplicada 'Fa'). Puedes usar las abreviaturas comunes.
- Proporción (Opcional pero recomendado): Intenta que la longitud de las flechas refleje la magnitud relativa de las fuerzas (aunque sin ser estrictamente exacto, solo una idea). Si las fuerzas se equilibran, dibuja flechas de igual tamaño en direcciones opuestas.
- Al finalizar Envía tu Trabajo: Envía la fotografía con el diagrama de fuerzas dibujado a tu profesor/a al whataspp +56994477134
Situaciones Específicas para Realizar (Debes hacer AMBAS):
Situación 1: Objeto en un Plano Diagonal (Inclinado)
- Descripción: Coloca un objeto sobre una superficie inclinada. Puede ser un libro recostado sobre otro, una caja o cualquier cosa que cree una rampa. El objeto debe estar en reposo sobre la superficie inclinada.
- Fuerzas a Considerar:
- Peso (P): Siempre vertical y hacia abajo.
- Normal (N): Perpendicular a la superficie de contacto y empujando hacia afuera de la superficie.
- Fricción (Fr) (si aplica): Si el objeto no se desliza, debe haber una fuerza de fricción que impida el movimiento, paralela a la superficie y en dirección opuesta al movimiento que intentaría hacer.
- Fotografía y Diagrama: Toma la foto de tu objeto en la superficie inclinada y dibuja las fuerzas correspondientes.
Situación 2: Dos Cuerpos con una Polea Improvista (Usando un Lápiz)
- Descripción:
- Toma un lápiz y sostenlo horizontalmente como si fuera un eje.
- Busca dos objetos pequeños de diferente peso (ej: una goma de borrar y un clip, una llave y un borrador pequeño).
- Ata un extremo de un hilo a uno de los objetos y el otro extremo al segundo objeto.
- Pasa el hilo por encima del lápiz, de modo que los dos objetos cuelguen a ambos lados del lápiz, como si el lápiz fuera una polea. Uno de los objetos podría estar apoyado en la mesa y el otro colgando, o ambos colgando. El objetivo es que el lápiz actúe como una "polea" improvisada que cambia la dirección de la tensión.
- Fuerzas a Considerar para CADA OBJETO INDIVIDUALMENTE: (¡Recuerda que debes hacer un diagrama de cuerpo libre para cada objeto!)
- Para cada objeto:
- Peso (P): Vertical y hacia abajo.
- Tensión (T): A lo largo del hilo, tirando del objeto.
- Si un objeto está apoyado:
- Normal (N): Perpendicular a la superficie de apoyo.
- Fotografía y Diagrama: Toma una fotografía clara de tu montaje con el lápiz y los dos objetos. Luego, para cada objeto, dibuja un diagrama de fuerzas en la misma fotografía, o si es necesario, puedes hacer dos diagramas separados para mayor claridad, pero lo ideal es que estén en la misma imagen si el espacio lo permite.
Criterios de Evaluación:
- Claridad de la fotografía.
- Correcta identificación y dirección de las fuerzas.
- Etiquetado adecuado de cada fuerza.
- Punto de origen de las flechas en el centro del objeto.
- Realización de ambas situaciones requeridas.
¡Diviértete explorando las fuerzas invisibles que nos rodean!
Evita errores como en la siguiente imagen:
