SA3. Un dia a la fira!
Ana Alcalde
Created on March 18, 2024
More creations to inspire you
VISUAL COMMUNICATION AND STORYTELLING
Presentation
GROWTH MINDSET
Presentation
BLENDED LEARNING
Presentation
INTRO INNOVATE
Presentation
SUMMER ZINE 2018
Presentation
FALL ZINE 2018
Presentation
INTERNATIONAL EVENTS
Presentation
Transcript
wow
SOM-HI!
Un dia a la fira amb Newton!
Anem a la fira! Ens agraden les coses de risc, però... sabem perquè? Per què eixes pesigolles als budells quan baixa el vaixell pirata, o eixa emoció als cotxes de tope?
Et vens a la fira amb mi?
La paraula "força" és habitual en l'ús quotidià. Per exemple, podem recordar nombroses dites o refranys com "la unió fa la força", o sentències molt famoses, com la de Pitàgores, "Entre dos homes iguals en força, el que té més raó és el més fort".No obstant això, quan parlem de "força" en ciències, veurem que aquesta paraula adquireix una accepció molt diferent. Les forces en Física, i els efectes que produeixen sobre els cossos, constitueixen el tema que investigarem en aquesta proposta didàctica. Investigarem què succeeix quan apliquem forces sobre els objectes. Resoldrem reptes increïbles i treballarem amb simulacions digitals.
«Doneu-me un punt de suport i mouré el món»
Arquímedes de Siracusa
3. De tot això...Què he d'estudiar??
2. Autos de xoc
Index
1. Caiguda lliure!
1. Caiguda lliure!
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial.
En aquest apart veurem...
1.2 Perspectives impossibles.
1.3 Cada força amb la seva parella
Les forces són magnituds que no es mesuren només per mitjà d'una unitat, sinó que necessiten d'una representació en l'espai per a saber on s'originen, cap a on es dirigeixen i en quin sentit van. Investigarem tot això per mitjà de simulacions.És habitual veure en Internet fotografies de persones i objectes amb unes “perspectives impossibles”, on s'intenta fer un efecte de proporció que no és real, però el sembla. Però, i si ho fos? Jugarem amb elles aplicant les lleis de la física. Hi ha molts tipus de forces: de contacte, deformacions, estiraments... Això de les forces és tot un món! Perés molt fàcil si ho repassem amb un joc.
- Magnitud escalar
- Magnitud vectorial
- Vector
- Parts dels vectors
- Exemples de magnituds escalars
Conceptes clau
Pero... què és un vector??
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
Vectors per a representar forces
Les forces són magnituds vectorials i es representen mitjançant vectors. Les forces, per tant, es mesuren per la seva intensitat o mòdul (en Newtons, N), la seva direcció (la recta sobre la qual es troba), el seu sentit (orientació) i el seu punt d'aplicació.
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
Dos o més forces amb el mateix punt d'aplicació i la mateixa direcció donen com a resultant una altra força que té la mateixa direcció i sentit, i, el seu mòdul serà la suma dels mòduls.
Si tenen la mateixa direcció però sentits contraris, els seus valors es resten i la força resultant té el sentit de la major d'elles.
Aplicació GeoGebra
Operacions amb vectors
També se sumen i resten amb les mateixes regles vectorials.
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
Dos o més forces que comencen en el mateix punt i que van en la mateixa direcció donen com a resultant una altra força que té la mateixa direcció i sentit, i, el seu valor (mòdul) serà la suma dels valors de les forces (dels seus mòduls).
Aplicació GeoGebraAra prova tu!
Operacions amb vectors
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
quan un cos se sotmet a una força, aquest experimenta una acceleració i, per tant, es mou.
llei fonamental de la dinàmica
Exemples d'aplicacions de vectors a les forces
El funcionament de les muntanyes russes es basa en una branca molt important de la física anomenada dinàmica. La dinàmica estudia com les forces produeixen moviment sobre els cossos. Dins de la dinàmica, hi ha una llei importantíssima que diu el següent: És a dir, fan falta forces perquè hi hagi moviment. Un podria raonar que, per a moure's, les muntanyes russes podrien emprar la força d'un motor incorporat en cada tren, igual que els automòbils...però no! Les muntanyes russes aprofiten una força molt més barata i accessible: la força que produeix la nostra massa al ser atreta per la gravetat del planeta, el que coneixem com PES
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
AmpliacióQué és el pes?
En la Lluna el pes de la poma es 300g·1,62m/s2 = 0,49 N
En la Terra el pes de la poma es 300g·9,8 m/s2 = 2,94 N
En la terra
-->
Fg= m·g=Pes
Exemples d'aplicacions de vectors a les forces
El pes d'un cos és la força amb la qual la Terra l'atreu. La direcció del pes és vertical i el seu sentit és cap al centre de la Terra. El pes és proporcional a la massa de cos i es calcula com a P = m · g, on P és el pes de cos en newtons (N), m és la massa del cos en quilograms (kg) i g és una constant, la gravetat, el valor de la qual és 9,8 m/s² en la Terra. Per exemple, si un objecte té una massa de 40 kg, el seu pes serà 40 · 9,8 =392 N.
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
AmpliacióQué és el pes?
En la Lluna el pes de la poma es 300g·1,62m/s2 = 0,49 N
En la Terra el pes de la poma es 300g·9,8 m/s2 = 2,94 N
En la terra
-->
Fg= m·g=Pes
Exemples d'aplicacions de vectors a les forces
El pes d'un cos és la força amb la qual la Terra l'atreu. La direcció del pes és vertical i el seu sentit és cap al centre de la Terra. El pes és proporcional a la massa de cos i es calcula com a P = m · g, on P és el pes de cos en newtons (N), m és la massa del cos en quilograms (kg) i g és una constant, la gravetat, el valor de la qual és 9,8 m/s² en la Terra. Per exemple, si un objecte té una massa de 40 kg, el seu pes serà 40 · 9,8 =392 N.
1.1 Les forces i el seu caràcter vectorial
en parelles2 sessions
Per a comprendre millor tots aquests conceptes, ens exercitarem amb tres simulacions. Treballarem en parelles amb un ordinador o dispositiu digital. Seguirem les indicacions que s'expliquen en cadascuna de les simulacions i escriurem els resultats en el nostre quadern, posant exemples, que se'ns ocorrin, de la vida real. Anirem treballant des del més abstracte al concret. En la primera simulació, treballarem amb vectors i els seus components (direcció, sentit, mòdul...). En la segona, comprovarem les operacions entre forces (suma, resta) Finalment, operarem amb una força molt coneguda, el pes, per a diferenciar-la d'una altra magnitud, la massa. Comencem.
Tasques: simulacions
Treballarem només en la pantalla "Explorar 2D". Activem la casella “quadrícula”.
- Agafem dos vectors i els col·loquem en qualsevol lloc de la quadrícula amb aquestes condicions.
- Els valors aniran apareixent en la barra "Valors del vector": El primer amb una direcció perpendicular a l'eix X, sentit cap amunt i un mòdul de 12 N.
- El segon amb una direcció perpendicular a l'eix X, un sentit cap avall i un mòdul de 17 N.
- Calculem la resultant i ho comprovem (“mostrar suma”). Fem l'esquema de forces en el nostre quadern i posem un exemple.
parelles45'
Tasca 1. Entenent els vectors. Simulació PHET: addició de vectors
A la llibreta ha d'haver-hi1. L'esquema de forces del primer exercici i posar un exemple de forces amb eixa configuració i una explicació2. L'esquema de forces del segon exercici i posar un exemple i una explicació3. Dos esquemes de forces més que ens hàgim inventat, amb exemples.
Sense eliminar els vectors anteriors, els col·loquem sobre l'eix Y. Quins components canvien i quins no? Expliquem per què i posem un exemple de sistema de forces.Eliminem els vectors anteriors, i fem un parell d'exercicis lliures amb altres dos vectors que vulguem. Sempre farem l'esquema de forces en el nostre quadern posant un exemple.
parelles45'
Tasca 1. Entenent els vectors. Simulació PHET: addició de vectors
Continuem exercitant-nos en forces i vectors, amb un exemple concret.
- Activem la casella “suma de forces” i anem col·locant els ninots d'un en un. Ens fixem en la suma de les forces, la seva adreça, el seu sentit i els de la resultant.
- Activem la casella “valors” i col·loquem, un a un, els ninots vermells. Quanta força fa cadascun d'ells?
- A continuació anem posant els blaus i expliquem el per què del valor de la resultant.
- Juguem amb la tecla central “inici”, col·locant diferents forces i observant el resultat de la resultant.
parelles45'
Tasca 2. Sumant i restant forces. Simulació: PHET: suma de forces
Com s'avalua?
Per últim...
Fem la reflexió al diari d'aprenentatge
Per a acabar amb el nostre treball, descobrirem la diferència entre massa i pes, ja que són dues magnituds diferents i, no obstant això, en el llenguatge quotidià, les utilitzem indistintament per a expressar el mateix. Per a això usarem la simulació de Jesús Peñas, en Educaplus: massa i pes.No tenim més que seguir les indicacions que es marquen en la simulació avançant per les punts 1, 2, 3 i 4.Fem els càlculs necessaris amb la calculadora de la pròpia simulació i escrivim el resultat en el nostre quadern.
parelles45'
Tasca 3. 3. El pes, una força concreta.
Aplicant el càlcul de forces a perspectives impossibles
1.2 Perspectives impossibles
Però, i si la proporció fos real? Juguem amb això? Calcularem el sistema de forces que actuen en els objectes representats en algunes fotos per a observar que aquesta proporció és també impossible segons les lleis de la física. Per a això caldrà posar en joc els nostres coneixements sobre composició de forces.
És habitual veure a molts turistes a la torre de Pisa, fent-se fotos com si l'estiguessin sostenint. Aquest tipus de fotografies es denominen “perspectives impossibles”. En elles s'intenta fer un efecte de proporció que no és real, però el sembla.
No existeixen imatges lliures com a tals, totes estan extretes d'Internet i des d'aquí volem agrair als seus autors i autores que puguem usar-les en aquest exercici.
Grup 4/52 sessions
Navegant per la Xarxa trobem moltes fotografies que estan fetes a propòsit per a mostrar una perspectiva curiosa d'un fet comú, com és subjectar un objecte molt gran. Aquest tipus d'imatges es denominen "perspectives impossibles" i les aprofitarem per a veure que, també des del punt de vista de la física és impossible que aquestes imatges siguin reals. Apliquem així, l'après sobre vectors d'aquesta manera divertida.
Tasca 2
Pas 2. Instruccions
Pas 1. Preparació
578, 2 N
578, 2 N
75 kg
Aquí
59 kg
Aquí
- Ens disposem en grups.
- Cada grup treballarà amb dues imatges (estàn )
- Hi ha informació important
- Dibuixem el sistema de forces que s'exerceix sobre cada imatge (exemple a la dreta)
- Tenint en compte que un sistema de forces està en equilibri quan el seu resultant és zero, calculem el valor de la força que es demana.
- Traiem conclusions respecte a les grandàries relatives de les persones i objectes.
- Cada grup exposarà les seves fotografies juntament amb els càlculs realitzats i les seves conclusions a l'aula.
- Les fotografies poden exposar-se en un lloc visible del centre.
- Cada grup farà l'avaluació de la resta dels grups, seguint els criteris proporcionats pel docent
Grup 4/52 sessions
Tasca 2. Perspectives impossibles
Tasca 2. Perspectives impossibles
Per a realitzar aquesta activitat cal tenir clars els següents conceptes:
- Les forces són magnituds vectorials, es representen mitjançant vectors i, per tant, compleixen totes les seves característiques (mòdul, direcció, sentit, punt d'aplicació).
- Així mateix, la resultant de la suma o resta de forces és un altre vector que depèn del punt d'aplicació i la direcció de les forces que intervenen en el sistema.
- Un sistema de forces està en equilibri quan el seu resultant és zero.
- El pes d'un cos és la força amb la qual la Terra l'atreu.
- La direcció del pes és vertical i el seu sentit és cap al centre de la Terra.
- El pes es calcula com a P = m · g, on P és el pes de cos en newtons (N) , m és la massa del cos en quilograms (kg) i g és una constant, la gravetat, el valor de la qual és 9,8 m/s2 en la Terra.
- En un sistema de forces en equilibri, el pes es contraresta amb la força normal.
Consideracions a tenir en conte
578, 2 N
578, 2 N
75 kg
59 kg
Grup 4/52 sessions
Tasca 2. Perspectives impossibles
Baixa les imatges triades
Grup 4/52 sessions
Grup 4/52 sessions
Com s'avalua?
A continuació, entre tota la classe i amb les solucions aportades pel professor o professora, farem un debat sobre la "física" present en aquestes imatges.
Pas 3. La presentació
Una vegada finalitzat el treball en la tasca anterior, cada grup triarà un portaveu i exposarà breument el seu treball a l'aula, explicant els càlculs realitzats i les conclusions, comptant sempre amb el suport de la resta dels membres del seu grup. Finalment, cada grup avaluarà les imatges dels altres grups amb una llista de control.
Per últim...
Tasca 2
Com s'avalua?
Fem la reflexió al diari d'aprenentatge
Debatim
Normes!
Pas 4. El debat...
Tots els cossos, i en general tota la matèria que ens envolta, interactuen entre si mitjançant accions denominades forces. Les forces són responsables que un cos es mogui, deixi de moure's, canviï de direcció o es deformi. És important que aprenguem a conèixer les diferents forces i els seus efectes.
Classes de forces
1.3 Cada força amb la seva parella
Instruccions
En aquest joc haurem d'aparellar la definició que ens donen sobre un tipus concret de força, amb un dels personatges que la representa.
Parelles15'
Tasca 1
Però si investigueu aquí, trobareu altrestipus. Recomano "Concept maps" o "Mind maps"
Podeu agafar aquest mateix
Aneu i cliqueu aquí
Aquí
Pas 1. Anar a Canva
Ara que ja sabem quins tipus de forces hi han (de contacte i a distància) i el seu nom segons el seu efecte, és hora de crear un esquema
Individual30'
Tasca 2
Es pot organitzar de moltes maneres. Cal que hi aparegui:
- Una definició de força
- Unitats en el SI
- Tipus de forces
- Llistat de forces
La pròpia aplicació va guiant. La idea principal? Les forces
Pas 2 omplir amb informació
Individual30'
Tasca 2
3. Premeu aquí i guardeu el mapa al vostre ordinador.
2. Premeu "Share" o "Compartir" i us sortirà aquest menú
1. Seleccionar al el bootó dret del ratolí premut (o equivalent en touch pad) tot el que voleu guardar. Quedarà dins d'un quadrat discontinu, com a la imatge
Pas 3 Baixar i guardar el mapa
Individual30'
Tasca 2
L'avaluació es farà entre parells. Això vol dir que jo vos donaré un mapa conceptual d'algú i haureu de valorar-ho i donar una retroalimentació per poder millorar el diagrama
Individual30'
Pas 4. Ho adjuntem a la tasca creada al Classroom
Per últim...
Com s'avalua?
Fem la reflexió al diari d'aprenentatge
Tasca 2
2. Autos de xoc
https://learning-center.homesciencetools.com/article/amusement-park-physics/
2.1 Força i acceleració
En aquest apart veurem...
2.2 Les lleis de Newton
2.3 Autos de xoc
Hi ha alguna relació entre la força que apliquem a un objecte i l'acceleració que aquest cos adquireix? En aquest repte investigarem la relació que existeix entre la força que apliquem sobre un objecte i l'acceleració que adquireix.Amb un seguit d'activitats treballarem les tres lleis de Newton, la base del moviment dels cosos. Qui no ha muntat alguna vegada en unes “actuacions de xoc”? Les col·lisions ens serviran per a explorar de forma divertida la segona i la tercera lleis de Newton. Investigarem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
Quan per alguna raó el cotxe no arrenca... un 'remei' bastant comú és intentar empènyer-lo. Però amb quina força cal empènyer-ho? Quan empenyem un objecte, per exemple, un cotxe, aquest adquireix velocitat i s'accelera. Però quina relació hi ha entre la força que apliquem sobre l'objecte i l'acceleració que adquireix?
Investigant la relació entre força i acceleració
2.1 Força i acceleració
Treballem en grup. Aquesta aplicació mostra un gràfic d'Acceleració vs. Temps en tres eixos. Els tres components del vector d'acceleració es llegeixen contínuament des del sensor seleccionat actualment; es poden mostrar junts, en una única quadrícula o cada component pot tenir un gràfic separat.
Pas 1: Primer aprendrem a usar l'aplicació Accelerometer de Google.
grup 2-330'
Tasca 1: Aprenem a fer servir l'aplicació
Obrim l'acceleròmetre i col·loquem el telèfon sobre una taula, amb la pantalla cap amunt. Pressionem el botó d'encesa. Premem la fletxa de la part inferior dreta fins a seleccionar l'eix Y.Seguidament empenyem el telèfon lleugerament cap endavant (cap a la "part superior" del telèfon), després pressionem el botó de detenir l'aplicació. Què veiem en la gràfica? La nostra gràfica ha de tenir un aspecte similar al de la següent imatge:Podem explicar el que veiem? Ompliu el document del classroomTasca 1: Força i acceleració.
grup 2-330'
Pas 1: Primer aprendrem a usar l'aplicació Accelerometer de Google.
Tasca 1
Aquest altre cotxe té una cartolina per a un cos, però eixos metal·lics i taps d'ampolles de llet per rodes
Per exemple, aquest cotxe té una cartolina per a un cos, llapis de fusta per a eixos i CDs per a rodes.
Una vegada que ja sabem usar l'acceleròmetre de l'aplicació per a mesurar l'acceleració directament, en un automòbil que empenyem amb la mà, construirem el nostre propi model d'automòbil.
En grup 3-41 sessió
Tasca 2: Construim el nostre automòbil
Pas 1. Materials
Podem utilitzar materials molt variats
- Parts del bastidor / cos: ampolles de plàstic, cartó corrugat, palitos de paletes, etc.
- Objectes rodons per a usar com a rodes: CD, tapes d'ampolles, rotllos de cinta buits, etc.
- Articles per a fer eixos: un punxo de fusta, palletes o lapices, etc.
- Uns altres: clips per a paper, clips per a carpetes, tires, bandes de goma, etc.
- Cinta / cola / tisores / grapadora.
- Telèfon intel·ligent amb l'aplicació Accelerometer de Google, disponible gratis en Google Play per a dispositius Android (versió 5.8 o més recent) S'utilitza per a mesurar l'acceleració del cotxe.
En grup1 sessió
Tasca 2
En grup1 sessió
Després de presentar breument els gràfics oralment en classe, farem una coavaluació. Per a això, la resta dels grups es reunirà uns minuts per a avaluar-los, tenint en compte els criteris del formulari
Hem d'assegurar-nos que:
- Es pugui col·locar fàcilment el telèfon boca amunt per a accedir a la pantalla (per exemple, utilitzant cinta o bandes de goma per a assegurar-lo).
- El telèfon estigui paral·lel al sòl (això garanteix que l'acceleròmetre només detectarà el moviment horitzontal i no la gravetat).
- La dimensió llarga del telèfon (aquesta és l'adreça de l'acceleròmetre en "I" en el Accelerometer) apunt en la direcció en què es mourà l'automòbil.
- El moviment del cotxe sigui el més suau possible, assegurant que les rodes estiguin centrades en els eixos i paral·leles entre si.
Pas 2. Instruccions per a fer el cotxe
Tasca 2
- Pas 6
- Pas 7
- Pas 8
Una vegada que ja hem construït el nostre cotxe, experimentarem amb aquest. Seguim els següents passos:
En grup 3-41 sessió
Per últim...
Després de presentar breument els gràfics oralment en classe, farem una coavaluació. Per a això, la resta dels grups es reunirà uns minuts per a avaluar-los, tenint en compte els criteris del formulari
Com s'avalua?
Fem la reflexió al diari d'aprenentatge
- Pas 1
- Pas 2
- Pas 3
- Pas 4
- Pas 5
Pas 3. Com es relaciona la força i l'acceleració?
Tasca 2
TAN dificil baixar d'una barca?
2.1 Les Lleis de Newton
Newton va ser un científic del segle XVIII que va basar-se en els treballs de científics anteriors i de científics del seu temps per crear el paradigma fonamental de la ciència fins finals del s.XIXEl que va enunciar son les lleis del moviment. Perquè es mouen les coses? Per què deixen de fer-ho? Perque rebotem quan xoquem? Per què es
PRIMERA LLEI DE NEWTON
Com hem vist al video, abans de Galileu i Newton, molta gent pensava que els objectes perdien rapidesa pel fet que tenien incorporada una tendència natural per a fer-ho. Però aquestes persones no estaven tenint en compte les múltiples forces aquí en la Terra —per exemple, la fricció, la gravetat i la resistència de l'aire— que causen que els objectes canviïn la seva velocitat. Si poguéssim veure el moviment d'un objecte en l'espai interestel·lar profund, observaríem que si un objecte tingués una velocitat, continuaria movent-se amb aquesta velocitat fins que hi hagués alguna força que causés un canvi en el seu moviment. De la mateixa manera, si un objecte estigués en repòs en l'espai interestel·lar, es mantindria en repòs fins que hi hagués una força que causés un canvi en el seu moviment.
PRIMERA LLEI DE NEWTON
En el següent vídeo, podem veure que els objectes en l'estació espacial internacional romanen en repòs o continuen amb velocitat constant relativa a l'estació espacial fins que són subjectes a alguna força.
Primera llei de Newton: un objecte en repòs roman en repòs o, si està en moviment, roman en moviment a una velocitat constant, tret que una força externa neta actuï sobre ell.
PRIMERA LLEI DE NEWTON
SEGONA LLEI DE NEWTON
En el següent vídeo, podem veure de manera més visual el que ja haviem teballat quan vam fabricar els cotxets i vam calcular la seva acceleració, i es que hi ha una relació entre acceleració i força i... alguna cosa més
SEGONA LLEI DE NEWTON
Principi fonamental de la dinàmica: "Si sobre un cos actua una força, modificarà la seva velocitat".
Si un objecte A exerceix una força sobre un objecte B, llavors l'objecte B ha d'exercir una força d'igual magnitud en direcció oposada sobre l'objecte A. Aquesta llei representa una certa simetria en la naturalesa: les forces sempre ocorren en parells, i un cos no pot exercir força sobre un altre sense experimentar ell mateix una força. A vegades, col·loquialment ens referim a aquesta llei com una d'acció-reacció, on la força exercida és l'acció i la força experimentada com a conseqüència és la reacció. Podem veure immediatament a la tercera llei de Newton en acció en mirar com es mou la gent. Considera una nedadora que s'empeny de la paret d'una piscina, com s'il·lustra a continuació.La nedadora empeny contra la paret de la piscina amb els seuspeus i s'accelera en la direcció oposada a la de la seva empenta. La paret va exercir una força igual i oposada sobre la nedadora. Podries pensar que les dues forces iguals i oposades es cancel·larien, però no ho fan perquè actuen en diferents sistemes. En aquest cas, hi ha dos sistemes que podríem investigar: la nedadora o la paret.
TERCERA LLEI DE NEWTON
Principi d'acció i reacció: "Si un cos exerceix una força sobre un altre (acció), aquest exerceix sobre el primer una altra igual però contrària (reacció)".
TERCERA LLEI DE NEWTON
2.2 Resoldre problemes
PER SIMPLE QUE SIGUI L'EXERCICI, HAS DE SEGUIR LA PAUTA DE RESOLUCIÓ: 1. AGAFA LES DADES (INDICANT QUÈ SON, NO SOLS LA DADA NUMÈRICA) I EL QUE ES DEMANA. 2. CANVIA LES UNITATS A LES DEL SISTEMA INTERNACIONAL (SI). 3. SI NO ESTAN DIBUIXADES LES FORCES, FEIX TU L'ESQUEMA. FES-HO AMB CURA. 4. ESCRIU LES FÓRMULES COMPLETES QUE ES NECESSITIN. 5. DEIXA SOL, SI ÉS NECESSARI, ALLÒ QUE HAGIS DE CALCULAR. 6. SUBSTITUEIX LES DADES AMB UNITATS. 7. EXPRESSA EL RESULTAT FINAL, AMB LES UNITATS.
Per a fer els esquemes amb les forces, n'hi ha prou que facis una cosa similar a això. Has de fer un altre esquema on representis la força resultant o total:
2.2 Resoldre problemes
1) Dues forces, F1 = 6 N i F2 = 8 N, estan aplicades sobre un cos. Calcula la resultant gràfica i numèricament, en els següents casos: a) Les dues forces actuen en la mateixa direcció i sentit. SOL: FTotal = 14 Nb) les dues forces actuen en la mateixa direcció i sentits contraris o oposats. SOL: FTotal = 2 N
Estudi de les col·lisions
Les col·lisions són una cosa freqüent en la nostra vida. No tenim més que pensar en el que ocorre en els passadissos del centre quan toca el timbre.... Com són aquestes col·lisions? Són totes iguals? Quin efecte produeixen?... Investigarem les relacions de causa i efecte per a proporcionar informació sobre els processos de col·lisió.
2.3 Autos de xoc
Estudi de les col·lisions
Una de les atraccions més comunes en totes les festes o fires són les “actuacions de xoc”. Quantes vegades hem muntat en unes “actuacions de xoc”? Aquestes col·lisions de "les actuacions de xoc” són una forma divertida d'explorar les lleis segona i tercera de Newton.
2.3 Autos de xoc
Investigarem els efectes de les col·lisions però, primer, farem una reflexió sobre això. En grups de 3 o 4 persones, cadascun pensa i comparteix amb la resta dels membres del grup algunes situacions i històries sobre col·lisions (colpejar un arbre mentre esquiaves, xocar amb una paret mentre anaves amb la moto, etc…). Junts discutim:
- Per què fa més mal més xocar amb uns objectes que amb uns altres?
- Com afecta l'acceleració en la força sobre el seu cos?
- La massa de l'objecte que colpeges canvia la força amb la qual el colpeges?
grup 2-330'
Tasca 1: Històries de col·lisions
Agafem la nostra llibreta de recerca!
Formulem la nostra hipòtesi
En aquest cas ens servirem de les fitxes d'algun joc com el del teix o sambori ....Per a ajudar-nos, completem aquesta frase a la llibreta: Si la massa______________llavors l'acceleració _________________ (descriu què ocorrerà) perquè ________________(descriu les raons que creïs ).
grup 3-41h
Tasca 2. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
Materials Pensarem una mica:
- 1 cinta mètrica o regla
- 8 fitxes com les del joc del teix
- 1 cinta adhesiva
- En aquest experiment Quina és la variable independent?
- Quina és la variable dependent?
- Què mesuraré per a veure si la meva variable independent té algun efecte?
grup 3-41h
Tasca 2. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
Normes!
Com s'avalua?
Realitzem l'experiència
- Col·loquem una fitxa en la marca de 0 cm
- Marquem amb una ratlla un punt de la taula i posem una altra fitxa en aquest punt de la taula
- Llisquem la primera fitxa sobre la taula perquè xoqui amb la segona fitxa
- Quan pari de moure's la segona fitxa, mesurem la distància que s'ha desplaçat
- Repetim aquests passos tres vegades
- Calculem la distància mitjana
- Repetim l'experiment amb diferents combinacions de fitxes (peguem amb cinta adhesiva fitxes perquè el mòbil de llançament i el mòbil de destí vagin canviant les masses)
- Amb les dades s'omple la taula de l'informe que està al Clasroom (Cotxes de xoc, tasca 2.3)
grup 3-41h
Tasca 2. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
Analitzem i traiem conclusionsComuniquem els resultats
- Els resultats estan d'acord amb la nostra hipòtesi?
- Per què sí o per què no?
- Cada grup haurà d'elaborar un pòster científic (Tasca 3) exposant els resultats de la seva recerca.
- Aquests pòsters es penjaran en el passadís o a l'aula del centre.
grup 3-41h
Tasca 2. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
grup 3-41h 30'
Tasca 3. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
Com s'avalua?
La seva estructura serà la següent:
- Títol
- Autors/as
- Introducció i objectius (què estem investigant i què volem demostrar)
- Metodologia (materials i mètodes)
- Resultats (taules i gràfiques)
- Conclusions
1.1
Un pòster científic és un resum gràfic del treball de recerca realitzat.
grup 3-41h 30'
Tasca 3. Investiguem com afecta la massa a l'acceleració d'un objecte
per coavaluació. Valora el poster dels teus companys i companyes de classe!
per coavaluació. Valora el poster dels teus companys i companyes de classe!
Com s'avalua?
Com s'avalua?
Per últim...
Fem la reflexió al diari d'aprenentatge
Recursos per a fer la tasca
- Podem consultar la informació com crear un cartell científic amb Canva.
Un pòster científic és un resum gràfic del treball de recerca realitzat.
2.1
3.1
Questionari amb autocorrecció
Bibliografia
Diagrames de forces
Questionari amb autocorrecció
Exercicis sobre el pes i la massa
Amb autocorrecció
Les lleis de Newton
Exercicis per aplicar operacions vectorials
Amb autocorrecció
Més exercicis amb autocorrecció
Les forces són vectorials
Què significa això?
Les lleis de Newton
Per què hi ha moviment?
El pes
La força que ens lliga a la Terra
Exercicis de forces
Tipus de forces
Saber-les identificar
Col·lisions
Com afecta la masa?
Què hem vist? Exercicis d'ampliació
RECAPITULEM
Instruccions
- És un “Qui és qui” adaptat, on els personatges representen un tipus de força i les pistes les seves definicions. Es tracta d'aparellar-les.
- Si s'encerta, es passa al següent personatge, si no, es torna a començar.
- El joc s'acompanyarà d'una fulla per a anar escrivint les solucions. Posteriorment es corregirà en classe i cada grup farà una autoavaluació de les fallades comeses i per què.
- Què he après?
- Què m'ha sorprès més de tot el procés?
- Per què?
- He canviat alguna idea prèvia? Quin?
- Què m'ha resultat més difícil? Per què?
Una vegada que hem finalitzat la tasca, és un bon moment per a reflexionar en el nostre diari d'aprenentatge. Alguns suggeriments poden ser:
Reflexió
Pautes per quadern d'aprenentatge
Seguirem el mateix procediment, però en lloc d'usar l'app Accelerometer, usem una regla o una cinta mètrica per a mesurar la distància que recorre l'automòbil, des de la seva posició inicial fins on es deté completament i un cronòmetre per a mesurar el temps transcorregut des de la primera vegada que s'empeny l'automòbil fins que es deté per complet.Pas 1 Mesurem amb la cinta la distància recorreguda per l'automòbil i amb el cronòmetre el temps. Calculem la velocitat mitjana de l'automòbil utilitzant la següent equació: vpromedio=d total / t total v mitjana és la velocitat mitjana en metres per segon (m/s) d total és la distància total recorreguda en metres (m) t total és el temps total transcorregut en segons (s) És molt important tenir en compte que aquesta és la velocitat mitjana en tota la distància recorreguda, però la velocitat instantània de l'automòbil canvia a mesura que es mou. La velocitat comença en zero, es torna positiva quan l'automòbil avança, després torna a zero quan l'automòbil es deté. Pas 2 Per a calcular l'acceleració faig una mitjana de llavors hem de recordar que l'acceleració es defineix com el canvi de velocitat dividit pel canvi en el temps. a= ∆ v/ ∆ t Tant la velocitat inicial com la final de l'automòbil són zero, per la qual cosa l'acceleració mitjana és zero. Llavors, com podem usar la informació que tenim per a comparar les acceleracions entre les diferents proves? Una forma és fer una suposició sobre quan la velocitat instantània de l'automòbil és igual a la seva velocitat mitjana, per exemple, la meitat del temps des de l'inici fins al final (t total/ 2). Sabem que l'automòbil va començar des del repòs (la seva velocitat inicial era zero), per la qual cosa podem calcular l'acceleració requerida per a aconseguir la velocitat mitjana en aquesta quantitat de temps usant la següent equació: a = v mitjana/1/2 t total a és l'acceleració equivalent en metres per segon al quadrat (m/s 2 ) v mitjana és la velocitat mitjana en metres per segon (m/s) t total és el temps total transcorregut en segons (s) Amb aquesta equació podem tenir un valor d'acceleració per a cadascuna de les proves realitzades. Hem de recordar que aquesta acceleració no serà equivalent a l'acceleració màxima que hauríem registrat amb Accelerometer, però ens permetrà identificar la mateixa tendència.
Com ho faríem sense ACCELEROMETER?
Recorda el mapa que vares crear amb tots els conceptes clau d'aquest tema. Per si de cas, jo et deixe aquest aqui.
Normes del debat!
- Els arguments s'organitzen de manera lògica entorn de la idea principal.
- Els contra-arguments són rellevants i precisos, al·ludint clarament a la idea a la qual s'oposen.
- Els arguments i contra-arguments es recolzen en fets.
- La informació que s'ofereix és clara i precisa.
- Les intervencions són ordenades i respectant els torns de paraula.
- Els gestos, el to de veu i el contacte visual és adequat.
- S'escolta activament els arguments del contrari i es respon en conseqüència.
El pes d'un cos és la força amb la qual la Terra l'atreu. La direcció del pes és vertical i el seu sentit és cap al centre de la Terra. El pes és proporcional a la massa de cos i es calcula com a P = m · g, on P és el pes de cos en newtons (N), m és la massa del cos en quilograms (kg) i g és una constant, la gravetat, el valor de la qual és 9,8 m/s² en la Terra. Per exemple, si un objecte té una massa de 40 kg, el seu pes serà 40 · 9,8 =392 N.
El Pes
- Què he après?
- Què m'ha sorprès més de tot el procés?
- Per què?
- He canviat alguna idea prèvia? Quin?
- Què m'ha resultat més difícil? Per què?
Una vegada que hem finalitzat la tasca, és un bon moment per a reflexionar en el nostre diari d'aprenentatge. Alguns suggeriments poden ser:
Reflexió
Pautes per quadern d'aprenentatge
Normes del treball al laboratori
- No es juga.
- El material es tracta amb respecte.
- Es respeten les indicacions de la professora i les normes de seguretat.
- Tot el que s'utilitza s'ha de netejar, si escau, i tornar-lo al seu lloc.
- NO ES MENJA NI ES BEU RES.
Primera llei de Newton: un objecte en repòs roman en repòs o, si està en moviment, roman en moviment a una velocitat constant, tret que una força externa neta actuï sobre ell.Segona Llei - Principi fonamental de la dinàmica: "Si sobre un cos actua una força, modificarà la seva velocitat".Tercera Llei - Principi d'acció i reacció: "Si un cos exerceix una força sobre un altre (acció), aquest exerceix sobre el primer una altra igual però contrària (reacció)".
tres lleis de Newton
- Què he après?
- Què m'ha sorprès més de tot el procés?
- Per què?
- He canviat alguna idea prèvia? Quin?
- Què m'ha resultat més difícil? Per què?
Una vegada que hem finalitzat la tasca, és un bon moment per a reflexionar en el nostre diari d'aprenentatge. Alguns suggeriments poden ser:
Reflexió
Pautes per quadern d'aprenentatge
- Què he après?
- Què m'ha sorprès més de tot el procés?
- Per què?
- He canviat alguna idea prèvia? Quin?
- Què m'ha resultat més difícil? Per què?
Una vegada que hem finalitzat la tasca, és un bon moment per a reflexionar en el nostre diari d'aprenentatge. Alguns suggeriments poden ser:
Reflexió
Pautes per quadern d'aprenentatge
- Què he après?
- Què m'ha sorprès més de tot el procés?
- Per què?
- He canviat alguna idea prèvia? Quin?
- Què m'ha resultat més difícil? Per què?
Una vegada que hem finalitzat la tasca, és un bon moment per a reflexionar en el nostre diari d'aprenentatge. Alguns suggeriments poden ser:
Reflexió
Pautes per quadern d'aprenentatge
Els vectors
Les forces són magnituds vectorials i es representen mitjançant vectors. Les forces, per tant, es mesuren per la seva intensitat o mòdul (en Newtons, N), la seva direcció (la recta sobre la qual es troba), el seu sentit (orientació) i el seu punt d'aplicació