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primer avance para el proyecto de caf 1
Tipo: Monografías, Ensayos
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Palabras clave: fuerza centrípeta, energía cinética, energía potencial.
1.2. Marco teórico La montaña rusa es un tipo de atracción consistente en un sistema de raíles, que forman una o varias vías que suben y bajan en circuitos diseñados específicamente. Por esos raíles se deslizan trenes, a su vez formados por vagones, en los cuales viajan los pasajeros convenientemente sujetos. Los trenes generalmente ascienden las subidas mediante una cadena o un cable movidos por un motor y luego descienden por efecto de la gravedad provocando una aceleración con el objetivo de divertir y asustar a los pasajeros. Inicialmente se arrastra el vagón, que carece de tracción propia, hasta la parte más elevada de la montaña rusa. En esta separación de la Tierra produce un aumento de la energía potencial gravitatoria del vagón. Lo cual al dejarlo en libertad, el vagón desciende aumentando progresivamente su velocidad. En términos energéticos su energía potencial gravitatoria se va transformando en energía cinética, la energía asociada al movimiento de los cuerpos, salvo una pequeña parte que se transforma en calor debido al rozamiento que ejercen el aire y las vías. En los tramos ascendentes, sucede totalmente lo contrario, la velocidad disminuye a medida que el vagón gana altura aumentando por tanto la energía potencial gravitatoria a costa de la energía cinética. Una pequeña parte de esa energía cinética de nuevo se transforma en calor debido al rozamiento.
1.3. planteamiento del problema La cuestión radica en entender por qué los objetos se mueven, mayormente impulsados por la energía que poseen. Sin embargo, en este caso particular, nos encontramos con una esfera que realiza su trayecto sin aparente energía impulsora. En el contexto educativo, la interpretación y aplicación de las leyes de Newton son fundamentales en la enseñanza de la física para estudiantes de décimo y undécimo grado. La enseñanza de las relaciones entre la fuerza y el movimiento, incluyendo conceptos como fuerza, masa, inercia e interacción, ha sido objeto de numerosas investigaciones en el ámbito de la física. No obstante, los alumnos enfrentan dificultades al intentar comprender y aplicar estas leyes en diversas situaciones. Problemas como la memorización, la falta de comprensión conceptual y el uso incorrecto de fórmulas son comunes y dependen de factores como el enfoque didáctico y la metodología empleada por los profesores para enseñar estos principios newtonianos. Ante esta problemática, surge nuestro proyecto didáctico que utiliza representaciones visuales de las leyes de Newton. Este enfoque tiene como objetivo mejorar la comprensión de estos conceptos por parte de los estudiantes de la UTP. Es por esta problemática que hemos creado este proyecto, el cual es didáctico y se emplea visualmente las leyes de newton, entonces, serán mejor comprendidas por los estudiantes de la UTP. 1.3.1. HIPOTESIS Creemos que la esfera seguirá su trayectoria gracias a las tres leyes de Newton y a la influencia gravitatoria del planeta. Esta hipótesis busca explicar el fenómeno observado y se verificará mediante la realización del proyecto. 1.3.2. EXPERIMENTACION El presente trabajo de investigación se llevó a cabo con el propósito de analizar y aplicar las leyes de Newton, utilizando conocimientos teóricos para resolver problemas y entender su aplicación en la vida cotidiana. 1.3.3 PRIMERA LEY DE NEWTON (ESTÁTICA Y FRICCIÓN) Fuerza : La fuerza es la interacción entre dos cuerpos o entre un cuerpo y su entorno, es decir, la fuerza que un cuerpo ejerce sobre un segundo cuerpo. Además, la fuerza es una cantidad vectorial: podemos empujar o tirar de un cuerpo en diferentes direcciones. Para describir una fuerza vectorial, necesitamos especificar la dirección
en la que actúa y su magnitud (cuánto o con qué fuerza empuja o tira la fuerza). La unidad de medida de la fuerza en el SI es Newton, abreviada como N. 1.3.4. SEGUNDA LEY DE NEWTON: La primera ley de Newton establece que cuando una fuerza neta igual a cero actúa sobre un cuerpo, éste se mueve con velocidad constante y su aceleración es cero. Pero ¿qué pasa si la fuerza neta no es cero? Entonces, la fuerza neta es constante y corre en la misma dirección horizontal que la velocidad siempre que la fuerza actúe y la velocidad cambie constantemente. Es decir, se mueve con aceleración constante y tiene la misma dirección que la velocidad y la fuerza resultante. En resumen, una fuerza neta que actúa sobre un cuerpo hace que éste acelere en la misma dirección que la fuerza. 1.3.5. TERCERA LEY DE NEWTON: La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta. Matemáticamente la tercera ley del movimiento de Newton suele expresarse como sigue: F1 = F2' Por lo que, F1 es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 1 y F2' la fuerza reactiva que actúa sobre el cuerpo 2.
