Fuerzas Enseñanza de las Ciencias Naturales

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Escuela Normal Superior Nº 9 “Domingo F. Sarmiento”

Secuencia de Enseñanza

Fuerzas

Enseñanza de las Ciencias Naturales

Planificación

Mayo - junio

Taller 6

Residente:

Sarubbi Andrea (DNI: 34.027.010) 

Escuela: Nº 2 – D.E. 1 “Domingo Faustino”.

Área: Enseñanza de las Ciencias Naturales

Grado: 4º “D”

Turno: Tarde

Profesora de práctica: Fidel Viviana

Ciclo lectivo: 1er. Cuatrimestre -2017-

Tema:

El tema de esta secuencia corresponde al bloque: “Fuerzas y Movimiento”.

Recorte:

Para esta secuencia se ha tenido en cuenta el siguiente recorte: “Las fuerzas por contacto”.

Preguntas problematizadoras:

• ¿Qué es una fuerza?
• ¿Cuáles son los efectos de las fuerzas?
• ¿En qué situaciones actúa una fuerza?

Fundamentación:

Eje disciplinar:

LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO

La rama de la física que se ocupa de estudiar las fuerzas es la mecánica. En esta área se estudian los movimientos y las deformaciones que sufren los materiales. Llamamos fuerzas a las causas capaces de producir alguna modificación mecánica: deformación, cambio en el estado de movimiento de un objeto o sistema de objetos, o limitación en su movimiento. Las fuerzas no son cosas que se puedan ver, tocar o percibir de algún modo. Son conceptos, o abstracciones, que hacemos y utilizamos las personas para comprender mejor el mundo que nos rodea.  No obstante, sí podemos percibir algunos fenómenos en relación con las fuerzas:

• El o los efecto/s que produce
• El objeto o cuerpo que ejerce la fuerza
• El objeto o cuerpo que recibe la fuerza

En realidad, las fuerzas son el concepto que caracteriza la interacción entre dos cuerpos u objetos. Si un objeto ejerce una fuerza sobre otro, se dice que los dos objetos interactúan. Entonces, no es del todo correcto decir que hay un objeto que ejerce la fuerza y otro que la recibe, sino que ambos hacen las dos cosas.

Clasificación de las fuerzas:

Las fuerzas, como todo aquello que se estudia en un contexto científico, se clasifican en distintos tipos. Podemos diferenciar dos grandes grupos: las fuerzas ejercidas por contacto y las fuerzas ejercidas a distancia. Las fuerzas por contacto son aquellas que, para producirse requieren que los objetos que interactúan estén en contacto. Entre ellas están: las fuerzas elásticas, las fuerzas de fricción, ya sea entre sólidos, líquidos y gases, las fuerzas de empuje que ejercen los fluidos sobre otros objetos y las fuerzas de vínculo.

Las fuerzas que se ejercen a distancia son aquellas que no requieren de contacto para que se produzcan. Estas son la fuerza de atracción gravitatoria, y la atracción o repulsión entre cargas eléctricas e imanes. Las fuerzas no son entidades perceptibles, y por lo tanto, son difíciles de caracterizar. En la matemática podemos encontrar los recursos que necesitamos para esto. Las fuerzas pueden identificarse mediante el uso de una herramienta matemática denominada vectores. A nosotros no nos va a interesar en forma completa la descripción vectorial de las fuerzas, pero sí nos vamos a quedar con su representación. Nos va a alcanzar con saber que las fuerzas se pueden representar con flechas. Su uso nos permite representar tres de sus características.

La medición de la intensidad de las fuerzas:

Estamos bastante habituados a referirnos a las fuerzas cuando las personas o los animales hacemos fuerza sobre algo. Entonces, podemos identificar con facilidad cuando las hacemos con mayor o menor intensidad. Por ejemplo: si queremos abrir un frasco de mermelada y no lo logramos, sabemos que si hacemos “más fuerza” podríamos abrirlo. La intensidad de una fuerza es una magnitud que nos interesa medir. ¿Cómo se la mide? ¿Con qué instrumento?

No es sencillo medir la intensidad de una fuerza. Es posible hacerlo en algunas situaciones, pero en forma indirecta, es decir, mediante la medición de alguno de sus efectos. El instrumento más simple se conoce como dinamómetro.

Las fuerzas y sus efectos:

Las fuerzas pueden ser ejercidas por personas y animales, como también por objetos.

Analizar con cuidado los efectos de las fuerzas nos permite elaborar generalizaciones acerca de ellas, es decir utilizar el mismo concepto para explicar una gran variedad de situaciones. Para identificarlos y utilizarlos de esta manera, los dividimos en tres tipos.

1) El cambio en el estado de movimiento: el estado de movimiento de un objeto, está dado por:

• La rapidez con que se mueve
• La dirección en la que se mueve
• El sentido con el que se mueve

2) Las fuerzas que limitan el estado de movimiento: las fuerzas de vínculo

Las fuerzas de vínculo son aquellas fuerzas que o bien se podría decir que “sostienen” un objeto, o también que limitan la trayectoria del movimiento de un objeto. Por ejemplo, las fuerzas que producen los rieles, las rampas o los hilos que sostienen un objeto colgado.

3) Efectos de deformación:

Este efecto es diferente de los dos anteriores, pues no se refiere al movimiento. Cuando los objetos se deforman debido a la acción de una o más fuerzas, hay que considerar la superficie que recibe la fuerza. Es decir, no alcanza con tener en cuenta el objeto como un todo, como lo hicimos en los efectos 1 y 2. Un ejemplo de esto resultará esclarecedor. Si presionamos con un palito sobre la palma de una mano, no causaremos demasiada molestia. Sin embargo, si hacemos la misma fuerza pero con un alfiler, el efecto es otro. Aquila diferencia está en la superficie de contacto. En el caso del palito la superficie es mayor que en el caso del alfiler. La relación entre fuerza y superficie es lo que se conoce como presión. Se puede ejercer una presión muy grande, aunque la fuerza lo sea, si se trata de una superficie pequeña.

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