Modelos de Lanzamiento Proyectil (Taller de Física)

Taller extraprogramático destinado a alumnos de tercer año medio, que busquen potenciar sus capacidades de análisis y resolución de problemas en situaciones de la vida diaria. Si quieres descargar el Díptico del Taller, presiona AQUI

Para inscribirte en el Taller, solo PRESIONA AQUI (Cupos Limitados)

Díptico Del Taller

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1. Aspectos Históricos del Lanzamiento Proyectil (Galileo Galilei)

En la presente sesión, se les dará la bienvenida a los estudiantes, ilustrando los puntos esenciales de la distribución en el tiempo de las sesiones, para llevar un orden (ver díptico). Luego, comenzaremos a leer en grupos de dos personas, distribuyendo el material para a los 6 grupos (12 estudiantes en total).

El material consiste en un fragmento de la Revista Mexicana de Física Nº 49, cuyo título del artículo es “La Obra de Galileo y la Conformación del Experimento en la Física”. La razón por la que decidí trabajar el aspecto histórico en Galileo es precisamente para que los estudiantes puedan comprender y analizar las condiciones en que trabajó Galileo, con sus pro y contra, para contestar algunas preguntas en grupos de dos personas. Ahora bien, dejo con el fragmento extraído del artículo. Si quieres descargar el artículo y las preguntas, PRESIONA AQUI.

SesióN N° 1

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2. Análisis físico matemático del Lanzamiento Proyectil

En la segunda sesión del Taller, el Profesor hará uso de una presentación Power Point para tratar el análisis físico matemático del lanzamiento de proyectiles, para poder presentar los conceptos de una manera más comprensible y descriptiva para el estudiante, así podrá comprender algunos fenómenos de descripción de este tipo movimiento. Para descargar la presentación, por favor PRESIONA AQUI.

Movimiento Proyectil

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3. Actividad Experimental

En la tercera sesión, el Profesor con los estudiantes realizarán una actividad experimental, ilustrando las características más relevantes de un lanzamiento de proyectil, con un timbre, una manguera, un recipiente de 10 litros de vidrio pyrex de boca ancha con una salida lateral, plasticina, regla, lámpara estroboscópica, para explicar cuáles son los factores de los cuales depende el ángulo de inclinación del proyectil, suponiendo que tenemos condiciones reales. Las imágenes y videos que están desarrolladas de la actividad, tienen que pulsar el hipervínculo FOTOS AQUI


El Profesor puede ayudarse con el Material de Ayuda, facilitando lo que realizará en la clase experimental:

GuíA De Ayuda Para El Profesor

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A continuación, presentaremos dos videos subidos a Youtube, que ilustran la caida del chorro de agua hacia abajo con una trayectoria proyectil

4. Guía de Ejercicios de Lanzamiento Proyectil

En la cuarta sesión, los estudiantes se dedicarán a desarrollar ejercicios y problemas de lanzamiento proyectil, un total de 8, para que potencien su capacidad de resolución de problemas, la que en un tiempo posterior pueden revisar y corroborar sus respuestas con el Profesor. Para descargar la Guía, PRESIONE AQUI.

GuíA De Ejercicios

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5. Modelamiento y Simulación de Lanzamiento Proyectil

En la cuarta sesión, se les presenta a los estudiantes, un software informático creado por Don Vitor Teodoro Duarte, llamado Modellus, versión 2.5 sp, para construir una simulación de un problema de la Guía de Lanzamiento de PROYECTILES, usada en la sesión Nº 3, como es el caso de un golfista que lanza una pelota de Golf, con cierto ángulo de inclinación con respecto a la horizontal, de tal forma que pueda realizar un hoyo en uno. El objetivo de esta actividad es Reconocer las componentes vertical y horizontal del movimiento proyectil, de modo interdependiente. Constrastar sus modelos metales y retroalimentar sus debilidades. Para esto, es necesario utilizar Excel, como una herramienta que permita dar un feedback a los estudiantes de sus debilidades, para potenciarlas. Para poder descargar ese material, solo haz CLIC AQUI.

Clase De Hoy

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6.Movimiento Proyectil en el Campo Terrestre

La presente sesión (5º Sesión) tiene como por objetivo que el estudiante sea capáz de comprender el movimiento proyectil que se da a gran escala a lo largo de la superficie de la Tierra.


Ahora bien, apliquemos algunas cosas aprendidos en sesiones anteriores en el siguiente ejemplo: Todos hemos visto alguna vez los dibujos animados de Coyote y Correcaminos en una escena típica como ésta: Coyote, impulsado inicialmente por un muelle y dotado de unos patines, persigue a Correcaminos hasta el borde de un precipicio. El pájaro se para de golpe antes de caer, mientras que Coyote continúa en línea recta sobre el precipicio. Cuando se da cuenta de estar sobrevolando el vacío, para repentinamente su movimiento horizontal y empieza a caer en picado (trayectoria A):



Sin embargo, si Coyote no fuera un dibujo animado, sino un objeto real, su movimiento se regiría por las leyes de la física, válidas para todos los cuerpos del universo. En ese caso, en su caída seguiría una trayectoria parabólica (TRAYECTORIA B):


¿Cuál de las dos formas sería la correcta en que debería caer Wild Coyote y por qué? Díscutelo con tu compañero

Después, indagando en algunos sitios web, hemos dado con una página web bastante interesante, se titula "ÓRBITAS DE PROYECTILES Y SATÉLITES". Si pinchas la imágen, podrás usar el applet java realizado por Francisco Martínez. Además, de acuerdo con el mismo sitio, hemos de trabajar algunas preguntas que son bastante interesantes de analizar (NO TODAS, LAS QE EL PROFESOR CONSIDERE CONVENIENTE PARA EL DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD).



Para potenciar la demostración de como se manifiesta la presencia de Roce, de modo cualitativo basta con usar un software informático llamado Movipart

Particul

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En el siguiente software puedes manipular las condiciones, para acercarlo a la realidad, tenemos que primero el cuerpo (esfera de plomo) se mueve sin aire, después lo hace con aire y luego cambiamos la esfera de plomo por una de hielo, y también hacemos el análisis con o sin aire. Discutan esto con sus compañeros y expliquen los que sucede.




Es muy importante que el Profesor oriente a que cuando explica los fenómenos físicos, lo hace considerando que ocurre de modo ideal. Sin embargo, si entra el velocidad del viento que hace que el cuerpo se desvie, entonces habría que realizar un cálculo más complejo considerando la descomposición de fuerzas, y otros conceptos de un nivel más elevado.

7. Lanzamiento Proyectil en el Deporte

Observa los siguientes videos:









¿Qué tienen todos esos videos en común?
¿Prácticas algún deporte?
¿En qué otros deportes encuentras esos fenómenos? Reflexiona las preguntas con tu compañero y luego respóndalas.

Ahora te invitamos a leer el siguiente artículo extraído de Profísica:

2008 La Fisica De Los Records Olimpicos

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Después de leer el artículo, analiza cuales son los factores físicos en cuanto a la variación de la aceleración de gravedad y discútelo con tu compañero, para su posterior discusión.
Realiza un cuadro comparativo entre Beijing y Chile señalando las ventajas de uno con respecto a otro si es que los Juegos Olímpicos tuvieran esas dos posibilidades para su aplicación.

8. Elaboración de un Modelo

En la octava sesión, los estudiantes tendrán que construir un modelo de lanzamiento de proyectiles, dejando libertad de acción en términos de creatividad, organización y diseño del prototipo, para su posterior explicación.

De sugerencia, ya que se les presentó a los estudiantes, invitamos a los estudiantes modelar situaciones problemáticas con Modellus (pulse AQUI para descargar). Una de ellas, como a modo de ejemplo es la realización de un Problema de Bart Simpson, que se desliza en su patineta por un acantilado de 20 m de altura, con una velocidad inicial de 20 m/s a 30º con respecto a la horizontal.


Previamente lo primero es realizar un análisis físico del problema con lápiz y papel, con los planteamientos y consideraciones correspondientes. Para este caso, tenemos que el movimiento se hace desde una cierta altura, por lo que tenemos un MRU en la componente horizontal del movimiento y MRUA en la componente vertical hasta que el cuerpo cae. Las ecuaciones para esta construcción, tienen que estar basadas en estas ideas, considerando en Modellus (Ventana Modelo), que si la altura es menor que 0, entonces la altura es igual a 0.

Si quieres ver como quedó la Modelación, a modo de ejemplo para el Profesor, favor de PULSAR AQUI.

9. Conclusión del Taller

En la última sesión del taller de Lanzamiento Proyectil, los estudiantes tendrán que realizar un esquema (mapa conceptual) abordando los conceptos fundamentales del lanzamiento proyectil, las situaciones de la vida diaria en los cuales hacemos uso de ello.

El Profesor tendrá que explicar en que consiste con claridad el uso de esquemas, para facilitar la comprensión de los temas tratados, y puede ayudarse mediante cartulinas, papel Kraft o bien usando un Software llamado Cmap Tools (Herramientas de Mapa Conceptuales).

Algunas herramientas que pueden ser utilizadas para el trabajo con este software son las siguientes (subidas a Youtube):







Un ejemplo para ejemplificar puede ser el siguiente, tomando un Mapa Conceptual sobre Mapa Conceptual (extraido de internet).

Si el Profesor pincha la imagen, irá a un PDF que explicará de un modo más detallado ¿Qué es y cómo se elabora un mapa conceptual? Ayudándolo a potenciar la explicación del tema de un Mapa Conceptual.

Un ejemplo de la actividad (DESCARGAR AQUI) de hacia donde tienen que apuntar los estudiantes es:

La actividad se evaluará con la elaboración de una rúbrica, a modo de ejemplo, les ilustramos la siguiente:

RúBrica (A PráCticar A Los Estudiantes)

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Para terminar una encuesta virtual (preguntas con respecto al desarrollo del curso en cuanto a como les pareció), que pinchando el hipervínculo los dirigirá al modelo de ejemplo, que se les enviará por mail y que al contestar sería reenviado al Profesor, que se les aplicará a los estudiantes en un sitio web titulado (programa Survey Monkey).
Una vez que la encuesta sea contestada, puede ser observada por el mismo sitio de Survey Monkey (favor de ponerse en contacto con el administador)