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Indicador de logro:
2.1. Efectúa un experimento que involucra la transformación de la energía mecánica, utilizando objetos de su entorno.
Imagina que levantas del piso una pelota; después de unos segundos de sostenerla, la sueltas y cae. Entre los factores involucrados desde que levantas la pelota hasta que cae, está la energía, que se manifiesta de diferentes formas. Comprobemos esto por medio de interesantes actividades.
Luis: Observa el movimiento de izquierda a derecha de los objetos que tu docente manipula en su escritorio, y dibuja los objetos en su posición inicial y final.
Lisa: ¿Qué pasará si se levanta uno de los objetos y se suelta de inmediato?
Escribe lo que piensas.
Carlos: ¿Qué similitud hay entre los movimientos horizontal y vertical?
Escribe lo que piensas.
Irene: ¿En tu casa colocan objetos a una altura mayor a tu estatura. ¿Podrías escribir tres de ellos?
Escribe lo que piensas.
Nico: Cuando juegas en el recreo, seguramente te gusta saltar; si saltas sobre un colchón a alturas entre 10 cm y 20 cm, ¿a qué altura se hunde más el colchón?
Escribe lo que piensas.
Cuando lanzas un objeto como una pelota al aire, entre más alto lo lanzas, en ocasiones sientes un mayor impacto cuando llega a tus manos. Un factor que te permite percibir el impacto es la energía mecánica. Desarrolla la siguiente actividad donde podrás experimentar su efecto.
A. Comportamiento de la energía mecánica
La energía mecánica depende de la ubicación y del movimiento de objetos; en esta actividad experimentaremos su comportamiento.
No olvides que...
El diámetro de una esfera es la longitud de un punto al otro opuesto, que pasa por el centro de esta.
Materiales: plastilina y paletas de madera, 4 vasos transparentes, regla de 30 cm de longitud, marcador permanente, tenedor, papel toalla y agua.
Procedimiento:
Con la ayuda de tu docente y de tus compañeros, desarrolla los siguientes pasos:
Elabora con plastilina dos esferas de 2 cm de diámetro.
Elabora con plastilina dos esferas de 4 cm de diámetro.
Luis: ¡Muy bien!
Ahora sigue con
los vasos.
3. Señala cada uno de los vasos, enumerándolos del 1 al 4, y llénalos de agua completamente.
4. Sobre el vaso 1, mide una altura aproximada de 30 cm en la cima y coloca una esfera de 2 cm de diámetro para que gane energía, y suéltala para que la esfera se ponga en movimiento e impacte con el agua.
5. Con ayuda de un tenedor, retira la esfera del vaso y coloca una marca que identifique el nivel de agua.
6. Coloca el vaso 1 en un lugar donde no se derrame el agua.
7. Dibuja la secuencia desde que sueltas la esfera hasta que la retiras del vaso.
8. Con el vaso 2, realiza la misma secuencia, pero utiliza una de las esferas de 4 cm de diámetro.
9. Dibuja la secuencia luego de marcar el nivel de agua en el vaso.
No olvides que...
La energía puede producir cambios en un mismo objeto u otros. Es una forma de hacerlos funcionar o moverlos.
Lisa: Dibuja lo que observas.
La energía depende de la masa; por ello observaste que el agua derramada es diferente en cada uno de los vasos.
10. Con los vasos 3 y 4, debes realizar lo mismo que en los dos casos anteriores, excepto que ahora debes duplicar la altura desde donde lanzarás las esferas (60 cm).
11. Dibuja la secuencia y reserva los vasos marcados con el nivel de agua. Dibuja lo que observas.
No olvides qué...
La energía que depende de la masa, del movimiento y de la posición de un objeto se llama energía mecánica.
Carlos: Compara los niveles de agua en
los cuatro vasos. Luego dibuja cómo los observas en el espacio.
Los vasos quedaron con diferentes niveles de agua; puede ser por muchas causas, pero una de ellas es que las esferas impactaron en el agua con diferente energía. ¿De dónde obtienen las esferas la energía?
En general, cuando la energía mecánica depende de la masa y de la ubicación o altura, se suele llamar energía potencial.
Cuando un objeto se encuentra en movimiento, la energía mecánica se llama energía cinética. Además, sigue dependiendo de la masa.
No olvides que...
La energía mecánica se divide en energía potencial y cinética.
Nico: Las esferas obtienen la energía cuando las levantas. Parte de esta energía es depositada cuando impacta en el agua; como resultado, el agua tiende a salirse del vaso.
La energía mecánica es utilizada continuamente en el día a día.
Energía potencial
Energía cinética
Energía mecánica
Irene: Muestra a tus compañeros los cuatro vasos, señalando los niveles de agua. Luego, comenta el tipo de energía en cada uno de los siguientes casos:
¿Qué aprendimos?
Aprendimos a identificar la energía mecánica en nuestro entorno, su comportamiento mediante la experimentación, y la dependencia de la energía mecánica con la masa, movimiento y posición de un objeto. La energía mecánica se divide en dos tipos: la primera es la energía potencial que depende de la masa y posición; y la segunda es la energía cinética que depende de la masa y del movimiento.
Las esferas de plastilina, antes de lanzarlas al agua, poseen energía potencial, porque se encuentran a una altura específica, pero cuando las dejamos caer, obtienen energía cinética debido al movimiento.
Ahora, cuando te encuentres en un parque de diversiones, podrás experimentar con la energía mecánica, como cuando te mueves por un tobogán o juegas en el sube y baja.
Notación
Puedes escribir la energía de manera numérica y colocarle una unidad de medida llamada joule y se expresa con una J.
Teleclase
Teleclase
Los materiales complementarios pueden requerir un consumo adicional de datos o mayor ancho de banda.
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