Tarea: Las fuerzas y la Luna, BUSCANDO EL EQUILIBRIO.
Tarea Final.
Diseña un traje espacial para los astronautas que irán a la Luna. Para ello deberás tener en cuenta las fuerzas a las que está sometido, la masa total del traje, como guardar el equilibrio y todo aquello que debe llevar el astronauta en su paseo espacial. El producto final será una presentación en la que aparezca:
- La distancia de la Tierra a la Luna. El tiempo que se tarda en llegar a la Luna, y qué trayectoría se sigue.
- Valor de la Gravedad en la Luna y su comparación con la de la Tierra.
- Mapa lunar, localización del lugar de alunizaje y descripción del suelo y paisaje lunar.
- Diseño del traje espacial: materiales, instrumentos necesarios, masa total del traje.
- Cálculo del peso del traje espacial en la Tierra y en la Luna.
- Equilibrio del astronauta en la luna, diseño del traje en función del centro de gravedad que permita moverse al astronauta.
La Luna.
La Tierra tiene sólo un satélite, la Luna, vamos a descubrir algo más sobre este satélite.
Ejercicio 3: Busca información sobre la Luna y responde a estas preguntas:
- ¿A qué distancia está la Luna de la Tierra? ¿Cuánto tarda una misión espacial en llegar allí?
- ¿Cuánto tarda la Luna en dar una vuelta sobre si misma? ¿y alrededor de la Tierra?
- ¿Qué son las fases de la Luna? ¿ En qué fase está ahora?
- ¿Qué hay en la superficie lunar?
Ejercicio 4: Nos vamos a la Luna, y queremos buscar un buen sitio para establecer una base lunar. Mira el siguiente vídeo y responde a las siguientes preguntas.
- ¿Qué es un aterrizaje blando? ¿En qué se diferencia de un aterrizaje duro?
- ¿Cuando fue la última vez que una nave tripulada aterrizó en la lUna?
- ¿Por qué es difícil aterrizar en la Luna?
Ejercicio 5: Vamos a ver cuál es la fuerza de la gravedad en la Tierra en la Luna. Si el transbordador lunar tiene 320 kg de masa, y tu como astronauta unos 60 kg, calcula:
- La masa del transbordador y el astronauta en la Tierra y en la Luna.
- El peso del transbordador y el astronauta en la Tierra y en la Luna. Tierra g = 9.8 m/s2 ; Luna g = 1.6 m/s2
- En la Tierra hay atmósfera, pero en la Luna no. El rozamiento de la atmósfera terrestre depende del cuadrado de la velocidad. Dibuja las fuerzas que actúan sobre la nave que aterriza en la Tierra y en la Luna, ¿en qué se diferencian?
Actividad 4: Vamos a observar la Luna, en la siguiente imagen puedes ver los lugares de aterrizaje de las misiones Apolo. Para poder establecer una base, hay que estar cerca de cráteres, ya que en ellos puede haber hielo, y por lo tanto tendremos agua.
- Elige un lugar para alunizar y colocar tu base lunar, calcula la distancia a la que se encuentra el crater. Redacta un pequeño informe al menos con 10 líneas del lugar elegido indicando su localización en la Luna, y las razones por las que es un buen sitio para alunizar.
- Si hacia el crater vamos en el rover lunar de 50 kg de masa, y queremos llevar una aceleración de 0.5 m/ s2, calcula la fuerza que tendrá que hacer el rover. Si duplicamos la fuerza, indica la aceleración que tendrá entonces el rover, ¿qué habría que hacer para reducirla a la mitad?
Ejercicio 6: Vamos a observar la Luna. Habrás visto que no siempre podemos ver la Luna, y qué no siempre está igual de iluminada, vamos a ver qué le ocurre. Mira la Luna hoy, y rellena esta tabla. A simple vista puedes ver los mares desde tu casa de la Luna, busca el de la tranquilidad, serenidad y fecundidad en cada fecha e indica si puedes verlos, y rellena la tabla.
En este enlace puedes ver las horas a las que sale y se pone la luna, no olvides poner tu ubicación.
Actividad 5: Vamos a diseñar el traje espacial, para ello tendrás que tener en cuanta los materiales con los que lo fabricas y el equilibrio.
- Realiza el experimento, reto científico en confinamiento, sobre los materiales, y elige los materiales que tendrá tu traje espacial.
- Calcula la masa del traje espacial, y de la mochila con todos los equipos necesarios. Busca las medidas de esta mochila, e indica cómo podría el astronauta mantener el equilibrio y no caer hacia atrás debido al peso del equipo de su mochila espacial.
PRODUCTO FINAL: El producto final de esta tarea en esta unidad de las fuerzas, demostrará todo lo que has aprendido. Debes hacer una presentación con las siguientes características:
- La primera diapositiva debe tener el logo del instituto, el título del trabajo, los nombres de los componentes del equipo, el nombre de la asignatura, el nombre de tu profesora-profesor.
- Introducción con información sobre la Luna, dónde está, cuánto tiempo tarda en dar una vuelta sobre si misma y alrededor de la Tierra, cuáles son sus fases, y un mapa lunar explicando que hay en su superficie y que son los mares de la Luna.
- Cómo vamos a la Luna: descripción de la misión, recorrido, duración, la distancia de la Tierra a la Luna.
- Valor de la Gravedad en la Luna y su comparación con la de la Tierra. Cálculo de la masa y el peso de un astronauta en la Tierra y en la Luna. Descripción del movimiento de un astronauta en la Luna y la diferencia con el astronauta en la Tierra.
- Mapa lunar con la localización elegida de tu base lunar, distancia al cráter y caracterísiticas de la ubicación elegida para vuestra base lunar.Cálculo de la fuerza que hay que hacer con el rover lunar para ir de la base lunar al crater con una aceleración de 0.5 m/s2.
- Diseño del traje espacial: materiales, instrumentos necesarios, masa total del traje. Vídeo de los experimentos realizados en los retos del confinamiento sobre los materiales y la protección del astronauta.
- Cálculo del peso del traje espacial en la Tierra y en la Luna. Descripción del equipo que debe llevar el astronauta en la mochila.
- Equilibrio del astronauta en la luna, diseño del traje en función del centro de gravedad que permita moverse al astronauta.
- La última diapositiva debe ser de webgrafía, indicando las páginas web que habéis utilizado, y de agradecimientos a las páginas web de las que habéis sacado información, y a todas las personas que os han ayudado en esta tarea, incluyendo a vuestros profesores y a vuestras familias que siempre os apoyan y os acompañan.