sábado, 29 de octubre de 2016

El movimiento. Las leyes de Newton

¡Buenos días!

Como ya os adelanté hace unos días, estas últimas clases estamos aprendiendo y realizando experimentos sobre el movimiento y las leyes que describen las causas y las formas del mismo, esto es, las Leyes de Newton.

Diferenciamos tres leyes diferentes, la primera ley de Newton o principio de inercia, la segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica y la tercera ley de Newton o la ley de acción reacción.

La primera Ley de Newton o principio de inercia dice: “todo cuerpo libre mantiene su estado de movimiento, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, salvo que haya una interacción que modifique su estado, bien sea para frenarlo o para acelerarlo más”.



Todos los móviles pierden la velocidad y terminan parando. Se pensó que esta desaceleración podría ser provocada por falta de una fuerza. Pero Galileo razonó que era debido a otra fuerza que los frena. Estas fuerzas son las llamadas fuerzas de rozamiento, que si no fuera por estas los cuerpos de la Tierra se moverían indefinidamente.

A continuación, os dejo un video que explica la primera ley de Newton con cuatro experimentos fáciles para que podáis realizarlos, tal y como hemos hecho en clase con algunos de ellos.



La segunda ley de Newton o la ley fundamental de la dinámica dice: “la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa”.



Para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

Esta  segunda ley se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m.a

Esto es, podemos aplicar la misma fuerza empujando una pelota que un camión. Sin embargo, la pelota adquirirá una mayor aceleración, puesto que tiene una masa menor, y el cambión adquirirá una menor aceleración debido a su mayor masa.

Como en el caso anterior, os dejo un video donde podréis ver y aprender cómo se puede demostrar la segunda ley de Newton.




La tercera ley de Newton o la ley de acción reacción dice: “Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual, pero de sentido contrario”.


Dos claros ejemplos de esta ley podemos observarlos, por ejemplo, cuando queremos dar un salto para arriba, empujamos el suelo para impulsarnos, la reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba. O cuando en una piscina empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Se debe a la reacción que la otra persona ejerce sobre nosotros.

Nosotros en clase para demostrar este experimento utilizamos dos patinetes. Dos alumnos de clase se suben cada uno en un patinete diferente sujetando entre los dos una cuerda. Una de las dos personas tira de la cuerda hacia el mismo, y se ve como no solo se mueve la persona que tiene el otro extremo de la cuerda hacia la persona que está estirando, sino que ese alumno también se mueve hacia el otro sentido que está ejerciendo la fuerza. Los dos alumnos se juntan en el medio. A continuación, os dejo un video que os muestra dos experimentos que podéis realizar en casa sobre la ley de acción reacción.




¡¡Muchas gracias a todos y espero que realicéis los experimentos y os divirtáis haciendo ciencia!!

viernes, 21 de octubre de 2016

¿Si dejamos caer una pluma y una pelota...llegarán a la vez al suelo?

Hoy en clase hemos continuado con la resolución de los problemas que teníamos en el cuestionario de ideas previas acerca del movimiento de los cuerpos. Esto nos ha llevado a cuestionarnos una serie de preguntas que creo que os podrían resultar muy interesantes.

Por ejemplo, si tiramos dos cuerpos con el mismo peso desde una altura, uno lo dejamos caer de forma vertical al suelo y el otro lo lanzamos horizontalmente, ¿llegarán a la vez al suelo?

Si dejamos caer dos cuerpos de diferente peso como puede ser una pluma o una pelota, ¿llegarán a la vez al suelo? Y si metemos ambos cuerpos en dos cajas con la misma forma, ¿llegarán a la vez?

Estas son algunas de las preguntas que nos hemos cuestionado y que para comprobar si nuestra teoría era correcta, hemos realizado los experimentos en clase.

Por un lado, tenemos que afirmar que la respuesta a la primera pregunta es afirmativa, esto es, ambos cuerpos llegarán a la vez al suelo pese a que en un caso el recorrido sea en forma vertical y el otro en forma horizontal, ambos cuerpos son atraídos a la tierra por la fuerza de la gravedad.

Para comprobarlo hemos colocado una regla en el borde de una mesa, en la punta que sobresale de la regla por la mesa hemos colocado una monera de un euro, y sobre la mesa otra moneda de un euro. De esta forma al empujar a la regla por la parte opuesta, la moneda que estaba sobre la regla caerá describiendo un recorrido en forma vertical hacia el suelo, y la otra monera saldrá disparada, empujada por la regla, con un movimiento horizontal. Ambas moneas llegan a la vez al suelo.

Por otro lado, debemos decir que la pluma y la pelota no llegarán a la vez al suelo, es decir, primero llegará la pelota y después la pluma. Pero si metemos ambos cuerpos en dos recipientes con la misma forma y volumen, si llegarán al suelo a la vez, a pesar de que un recipiente pese mucho y el otro poco. El aire afectará sobre los dos cuerpos de la misma forma. 

A continuación, os dejo un video donde se explica claramente porque ocurre esto. 


Con esto os animo a que realicéis vosotros y vosotras estos experimentos y que veáis en primera persona que son ciertos y que funcionan. A veces por muy obvio que parezca algo, como que una pluma nunca va a caer al mismo tiempo que una pelota o que si tiramos una pelota en un tren, con velocidad constante, no caerá en nuestras manos si no que detrás nuestro, la ciencia nos sorprende y nos demuestra lo contrario.


¡Animaos y a disfrutar con los experimentos!

martes, 18 de octubre de 2016

Introduciéndonos en el movimiento

¡Buenas tardes a todos y a todas!

En las dos últimas clases que hemos tenido hasta ahora hemos visto conceptos relacionados con el movimiento. Todos conocemos que el movimiento se podría definir como el cambio de posición de un cuerpo a lo largo de un determinado tiempo y respecto a un punto de referencia y que las leyes que explican el movimiento y que son responsables de explicar problemas relacionados con el mismo, son las Leyes de Newton.

Si pincháis aquí podréis conocer cuáles son las tres Leyes de Newton.

Sin embargo, en clase de Ciencias de la Naturaleza, antes de comenzar recordando cuales eran los principios del movimiento, las variables que influían en el mismo, etc. el profesor ha repartido un cuestionario de ideas previas para comprobar que es lo que sabíamos cada uno acerca del tema, es decir, que es lo que recordábamos de aquello que llamamos el movimiento.

Las ideas previas es un tipo de técnica que se utiliza para saber los conocimientos que el alumno tiene sobre el tema que vamos a impartir. Esto es, es muy beneficioso para el profesorado saber cuál es el punto de partida de sus alumnos, pero también para los propios alumnos para que sepan ellos mismos los conocimientos que tienen sobre un tema. Es decir, puede que un alumno se dé cuenta de que sabe más de lo que él cree o puede que crea que sepa que sabe mucho pero que todos esos conocimientos estén equivocados o sean erróneos.

Para ello, es conveniente antes de empezar con un tema, como es en nuestro caso el movimiento y las leyes de Newton, ofrecerles a los alumnos un cuestionario individual y que lo hagan partiendo de sus conocimientos iniciales. Pueden ser cuestionarios de elección múltiple, de verdadero y falso, de escribir brevemente la respuesta, etc.


De esta forma, nuestro docente cumplió dos objetivos, por un lado, mostrarnos una técnica que es muy útil y que podremos llevar a cabo en nuestra futura profesión como profesores y profesoras, y, por otro lado, saber cuál era nuestro punto de partida en relación al movimiento de los cuerpos.

sábado, 8 de octubre de 2016

El modelo de partícula y la teoría cinético molecular

¡Bienvenidos/as de nuevo!

Durante la última clase de Ciencias de la Naturaleza de esta semana, hemos hablado y aprendido acerca del modelo de partícula y la teoría cinético-molecular. Este modelo es necesario para explicar la estructura de la materia y los cambios de los estados de agregación, esto es, lo que llevamos viendo durante las últimas clases.

Antes de nada, hay que saber diferenciar entre modelo y teoría, pues pese a creer que son palabras con significados similares, no se definen de la misma forma. Un modelo es una representación de la realidad, cuando investigamos o analizamos un objeto o un proceso tenemos que usar un modelo práctico. Por otro lado, una teoría es un enunciado conceptual, al cual se llega a través de la experimentación. La teoría explica el comportamiento de la materia.

Uno de los datos más relevantes a tener en cuenta es que el modelo de partícula se basa en la teoría cinético-molecular. Según este modelo, la materia está formada por pequeñas partículas que están constantemente moviéndose, y son tan pequeñas que no se pueden ver a simple vista ni a través de los aparatos ópticos habituales.

La teoría cinético molecular se basa en 8 principios:

-La materia está compuesta de partículas (átomos y moléculas). La materia no es continua.

-Las partículas son indivisibles, indeformables y no se puede variar su masa

-El espacio entre las partículas está vacío.

-La organización del espacio es ordenado o desordenado según el estado de agregación.

-Las partículas tienen un movimiento constante (energía cinética) y según el estado de agregación se mueven con más o menos libertad.

-La velocidad de las partículas depende de la temperatura. Si la T aumenta, la velocidad también.

-El nivel de unión de las partículas es mayor o menos según el estado de agregación (Sólido>Líquido>Gas-sin unión)

-El nivel de colisión (presión) es dependiente del volumen y de la velocidad de las partículas.

La teoría cinético molecular, no es algo fácil de comprender para los alumnos y alumnas, pues es muy difícil comprobar muchas de las afirmaciones que se dicen, esto es, las partículas que forman la materia no se pueden ver, las moléculas únicamente se ven con un microscopio, etc. y hacerle entender a un niño o niña algo que no se puede ver es muy complicado. Es por ello, que muchos alumnos se imaginan la materia como algo continuo, donde no existe movimiento o que no existe el vacío.

Por lo tanto, os ofrezco unos experimentos que se pueden realizar con los alumnos y alumnas en el aula para que puedan entender de una manera más fácil y sencilla la teoría cinético molecular.



¡¡Muchas gracias a todos y a todas!!

Mapa conceptual

El empleo de mapas conceptuales tiene su origen a comienzos de los años 70, a través de los cuales se pretendía abrir caminos nuevos en las estrategias que los alumnos siguen a la hora de entender los conceptos básicos.

Los mapas conceptuales tienen que ser desarrollados por los alumnos a través de un diálogo con los materiales propuestos por el profesor (un texto, un dibujo…), ya que proporcionarle al alumno en mapa mental elaborado para que se lo memorice no es la mejor estrategia didáctica para que el alumno aprenda.

Por lo tanto, el objetivo de los mapas conceptuales es que el alumno analice el material, localice los conceptos que son clave y busque relaciones y jerarquías entre ellos.

A continuación, os dejo los pasos que habría que seguir para realizar un mapa conceptual:


Leer y comprender el texto
-Localizar y subrayar las ideas o palabras más importantes
-Determinar la jerarquización de las palabas clave
-Establecer relaciones entre ellas

Y como podéis comprobar científicos y científicas, hoy en clase junto con los estados de agregación de la materia, vistos en la entrada anterior, no solo hemos trabajado la herramienta de elaborar murales o posters, sino también mapas mentales. Es una herramienta muy útil para emplearla con los alumnos, pues es muy divertida para utilizarla y muy atractiva para ser usada con los niños.

Es por ello, que al igual que con el poster anterior os voy a mostrar un ejemplo de un mapa conceptual, para que así podáis comparar las dos herramientas. Esta herramienta la podréis usar si pincháis aquí. 







viernes, 7 de octubre de 2016

Estados de agregación de la materia

¡Bienvenidos científicos y científicas!

Como ya os adelanté hace unas semanas, la materia la podemos clasificar según su estado, basándonos en las propiedades de los materiales, esto es, en sólidos, líquidos o gases. Sin embargo, existe un cuarto estado de agregación, menos común, conocido como plasma.

  • Estado sólido

         -Opone resistencia a cambios de forma y de volumen
         -Sus partículas se encuentran juntas y correctamente ordenadas
         -Las moléculas tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas
         -Su densidad es mayor que la de los líquidos y gases
         -Pueden tener algún pequeño grado de movilidad, sus partículas no pueden moverse           de un sitio a otro.
         -Pueden romperse, pero son sólo mínimamente comprensibles, debido a la                           disposición rígida de sus partículas
         -Dos tipos: cristalinos (su estructura atómica es extremadamente regular, por ejemplo,           la sal o el azúcar) y amorfos (su estructura atómica es irregular y tienen una gran                 viscosidad, por ejemplo, el vidrio o los plásticos).























  • Estado líquido

         -La materia se encuentra en forma de fluido altamente incomprensible.
         -Volumen definido, pero no con una forma fija.
         -Está formado por pequeñas partículas vibrantes de la materia, como los átomos y las            moléculas, unidas por enlaces intermoleculares.
         -Pueden tener la misma densidad que la de los sólidos, pero a su vez fluyen y se                    adaptan a la forma de su recipiente.
         -Difunden lentamente y pueden tener un amplio rango de viscosidades dependiendo                 de su estructura molecular.








  •  Estado gaseoso

-Sus moléculas interaccionan débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares.  
-Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente
-Las moléculas tienden a separarse, expandirse, por su alta energía cinética.
-Son fluidos altamente comprensibles, que experimentan grandes cambios de densidad con la presión y la temperatura.
-Las moléculas son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad muy separadas unas de otras.



















  • Estado plasma

-Es un estado fluido similar al estado gaseoso, pero en el que en determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente.
            -No poseen equilibrio electromagnético
            -Son buenos conductores eléctricos y sus partículas responden a las interacciones                  electromagnéticas.

            -Por ejemplo, los relámpagos o el sol.





























A continuación, os dejo una tabla que resume cómo son los tres estados de la materia más comunes en cuanto a forma, volumen y masa.



FORMA
VOLUMEN
MASA
Sólido
Constante
Constante
Constante
Líquido
Cambiante
Constante
Constante
Gas
Cambiante
Cambiante
Constante


Sin embargo, la materia no se encuentra siempre en el mismo estado de agregación, esto es, puede pasar de estar sólido a líquido, de líquido a gas, de gas a sólido, etc.

El esquema que os muestro a continuación muestra todas las posibles variaciones que puede tener, así como el nombre de cada proceso:



 

Una vez que hemos hablado y entendido cuales son los 3 estados de agregación de la materia (cuatro si contamos con el plasma), el profesor ha querido que hiciéramos un poster o mural que recoja a modo de esquema las ideas más importantes que hemos visto en clase. De esta forma, hemos aprendido una nueva técnica que puede sernos muy útil para en un futuro para utilizarlo con nuestros alumnos y alumnas, ya que podemos realizar esquemas o murales de una forma atractiva y divertida.

A continuación, os dejo aquí el enlace a través del cual podéis acceder a la página donde podréis crear vuestros propios murales, posters, etc. ¡A crear! 



martes, 4 de octubre de 2016

Conversión de unidades

¡Buenas tardes científicos/as!

A lo largo de todo el Blog hemos ido hablando de diferentes temas y sobre todo de diferentes magnitudes como el volumen, la densidad, la masa, etc.

Es por ello que considero importante destacar las equivalencias más relevantes que nos permiten hacer diferentes operaciones y resolver dudas o problemas. Para ello la equivalencia, que para mí es la más importante, es la de 1l=1dm3.

Sin embargo, puede haber cuestiones que relacionen los litros con los centilitros o los litros con los centímetros cúbicos, etc. Por lo que siempre hay que tener muy presente la siguiente tabla:


Resultado de imagen de esquema de magnitudes km hm dam


Una vez recordada la tabla de equivalencias y sabiendo una de las más importantes y útiles, en el aula nos hemos planteado unas cuantas preguntas, como:


  • ·         ¿En 1hm3 cuantos litros caben?

Para dar respuesta a la pregunta primero tenemos que tener claro que tenemos que utilizar la formula anterior, esto es, 1l=1dm3.

En segundo lugar, tenemos que pasar los hm3 a dm3. Esto es, mirando la foto que he puesto arriba, comprobamos que de los hm3 a los dm3 hay tres huecos (y como al ser cubico cada hueco cuenta como tres ceros), y al tener que movernos para la derecha, obtenemos que 1hm3 son 1.000.000.000dm3.

Esto es, 
1hm3x1.000=1.000dam3 --> 1.000dam3x1.000=1.000.000m3-->1.000.000m3x1.000= 1.000.000.000dm3.

Y como sabemos que 1l es lo mismo que 1dm3, en un hm3 caben 1.000.000.000 litros.


  • ·         ¿Cuántos litros caben en un cubo de 5x5x5cm?

Primero hacemos el experimento con operaciones y cálculos y después podemos comprobarlo haciendo práctico el experimento.

Entonces como sabemos que es un cubo de 5x5x5cm, sabemos que el volumen del cubo es de 125cm3 (5cmx5cmx5cm). Por lo tanto, tenemos que pasar de cm3 a dm3, que al haber únicamente un hueco (donde al ser al cubo contamos como tres por cada hueco), tenemos 0.125 dm3.

                                                       125cm3/1.000=0,125dm3

Por lo tanto, podemos afirmar que en un cubo de 5x5x5 caben 0,125 litros de agua.

Como os he comentado anteriormente podemos llevar este experimento a la práctica para comprobar que hemos realizado correctamente los cálculos. Tan sencillo como construir un cubo de 5x5x5 y llenarlo de agua para ver cuanta entra. ¡Gracias a todos!