GRADO 10 MOVIMIENTO CON BANDAS ELASTICAS

 

INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA AGROPECUARIA PALERMO

ÁREA: FÍSICA – GRADO: 10°

TALLER DE APRENDIZAJE Nº 1: MUA Y MUR (MRU)

TALLER PRÁCTICO DE LABORATORIO: MOVIMIENTO CON BANDAS ELÁSTICAS

Nombre: _______________________________________ Fecha: _____________________

Docente: Edgar Smith Maldonado Amézquita

I. COMPONENTE TEÓRICO Y CONCEPTOS CLAVE

Antes de iniciar la práctica, repasa los siguientes conceptos fundamentales de la cinemática:

·         Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU / MUR): Se presenta cuando un objeto se desplaza en línea recta con velocidad constante, lo que significa que recorre distancias iguales en tiempos iguales. Su aceleración es cero.

Donde: v= velocidad, d = distancia, t = tiempo.

·         Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA): Ocurre cuando la velocidad de un objeto cambia de manera uniforme a medida que transcurre el tiempo, debido a la existencia de una aceleración constante. 

Donde: a = aceleración, vf = velocidad final, vi = velocidad inicial, t = tiempo.

II. COMPONENTE PRÁCTICO (LABORATORIO)

MATERIALES:

·         1 Banda elástica (liga)

·         1 Regla graduada o metro

·         1 Objeto móvil (Carrito pequeño, tapa con ruedas u objeto deslizable)

·         Cinta adhesiva (para marcar distancias en la mesa o piso)

·         Cronómetro (celular o reloj)

·         Monedas o pequeños pesos (piedras, tuercas)

ACTIVIDAD 1: CONSTRUCCIÓN DEL EXPERIMENTO

1.      Coloque el objeto móvil sobre una superficie plana y limpia. Marque un punto de partida fijo con cinta adhesiva.

2.      Ate o fije un extremo de la banda elástica al objeto móvil y asegure el otro extremo al punto de partida.

3.      Realice tres pruebas estirando la banda elástica a diferentes distancias antes de soltar el objeto:

o    Ensayo 1: Estirar la banda exactamente 5 cm.

o    Ensayo 2: Estirar la banda exactamente 10 cm.

o    Ensayo 3: Estirar la banda exactamente 15 cm.

4.      Suelte el objeto en cada ensayo y observe atentamente el tipo de movimiento que describe.

ACTIVIDAD 2: REGISTRO DE DATOS

Mida con el metro la distancia total recorrida por el objeto desde que lo suelta hasta que se detiene por completo, y use el cronómetro para registrar el tiempo del recorrido. Complete la siguiente tabla:

Ensayo	Estiramiento de la banda	Distancia recorrida (d)	Tiempo (t)
1	5 cm
2	10 cm
3	15 cm

ACTIVIDAD 3: CÁLCULO DE VELOCIDAD

Utilizando los datos de la tabla anterior y la fórmula del MRU ($v = d/t$), calcule la velocidad promedio para cada ensayo (muestre el procedimiento):

·         Ensayo 1 (v = d/t):

Cálculo: ___________________________________________ Resultado: ______________

·         Ensayo 2 (v = d/t):

Cálculo: ___________________________________________ Resultado: ______________

·         Ensayo 3 (v = d/t):

Cálculo: ___________________________________________ Resultado: ______________

ACTIVIDAD 4: ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO

Con base en sus observaciones y cálculos, responda:

1.      ¿La velocidad calculada fue igual en todos los ensayos? ¿Por qué?

2.      ¿Qué ocurrió con la velocidad y la distancia cuando aumentó la tensión (estiramiento) de la banda?

3.      Justo en el instante en que suelta el objeto y la banda lo jala, ¿el movimiento se parece más a un MRU o a un MUA? Explique detalladamente su respuesta.

ACTIVIDAD 5: EXPERIMENTO CON ADICIÓN DE PESO (MASA)

Agregue peso al objeto móvil (pegue una o varias monedas con cinta sobre el carrito). Realice la prueba estirando la banda elástica a 10 cm y compare los resultados con los datos del Ensayo 2 (sin peso):

Condición del Objeto	Distancia Recorrida	Tiempo Registrado
Sin peso extra (Datos del Ensayo 2)
Con peso extra (Monedas agregadas)

III. PREGUNTAS DE ANÁLISIS CIENTÍFICO

1.      ¿Por qué cambia notablemente el movimiento del objeto al aumentar su masa (agregarle peso)?

2.      Teniendo en cuenta que a mayor estiramiento de la banda hay mayor fuerza elástica, ¿qué relación existe entre la fuerza aplicada y la aceleración observada en el objeto?

3.      ¿En qué situaciones o artefactos de la vida real o de las labores agropecuarias de su entorno observa este principio de propulsión por fuerza elástica?

IV. RETO DE INGENIERÍA

Si tuviera que modificar este sistema experimental para lograr que el objeto móvil alcance la mayor distancia posible, ¿cuál de las siguientes estrategias priorizaría? (Marque una o varias opciones):

·         [ ] Mayor tensión de la banda elástica

·         [ ] Menor peso (masa) en el objeto móvil

·         [ ] Mejorar la superficie (hacerla más lisa para reducir la fricción)

·         [ ] Otro: _____________________________________

Explique el sustento físico de su elección: __________________________________________________________________________________________

V. CONCLUSIÓN

Complete los espacios en blanco utilizando sus conocimientos sobre conservación de la energía:

"Al estirarse, la banda elástica almacena energía ________________________, la cual se transforma de manera inmediata en energía ________________________ cuando el objeto es liberado y comienza a moverse."

VI. MATRIZ DE EVALUACIÓN (Para uso del docente)

Criterio de Evaluación	Descripción	Valoración	Puntaje Máximo
Montaje experimental	Sigue instrucciones, arma el sistema y trabaja en equipo.	25%	1.25
Registro de datos	Toma medidas precisas de distancia y tiempo en las tablas.	25%	1.25
Aplicación MRU/MUA	Realiza los cálculos matemáticos correctamente usando las fórmulas.	30%	1.50
Análisis científico	Argumenta con lógica física las preguntas, el reto y la conclusión.	20%	1.00
TOTAL	Calificación Final del Taller 3	100%	5.0