Sesión 28, Tercer Grado – Ciencias Naturales

Guías metodológicas para el docente de Ciclo Básico/Ciencias Naturales/Tercer Grado/Sesión 28
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Autor	Ministerio de Educación de Guatemala
Área	Ciencias Naturales
Nivel y/o grado	Básico 3er grado
Competencia	4. Resuelve problemas vinculados con los fenómenos físicos, químicos y biológicos que ocurren en su contexto.
Indicador	4.6. Aplica las leyes de Newton en la explicación de la ocurrencia de fenómenos y situaciones de la cotidianidad, del ámbito tecnológico y en la resolución de problemas de equilibrio estático en 1D.
Saber declarativo	4.6.2. El equilibrio estático en presencia de fuerzas paralelas y antiparalelas.
Tipo de licencia	Derechos reservados con copia libre
Formato	HTML; PDF
Responsable de curación	Editor
Última actualización	2020/06/21

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Descripción del recurso

Tiempo sugerido 4 períodos

Introducción

Isaac Newton establece los principios de la dinámica con las leyes conocidas por su apellido. Las leyes de Newton rigen el movimiento de los cuerpos haciendo referencia a la mecánica.

La primera ley establece que todo cuerpo permanecerá en un estado de reposo o a velocidad constante a menos que haya otra fuerza que cambie su estado de reposo.

Se dice que el cuerpo está estático, haciendo referencia a una estatua u objeto inanimado. El equilibrio estático presenta una sumatoria de fuerzas que da como resultado cero. Esto significa que las fuerzas que actúan sobre un cuerpo permiten que este se encuentre en un estado de reposo o de movimiento a velocidad constante.

Recursos didácticos

• Cuaderno
• pizarrón

• yeso o marcador
• lapicero
• calculadora.

Inicio

Solicite a los estudiantes realizar algunos ejercicios de equilibrio estático como los que se muestran en la figura.

• Observen a modo de competencia quién mantiene más tiempo el equilibrio.

• Solicite que realicen un diagrama con flechas indicando las fuerzas que se ejercen en los distintos ejercicios.
• Explique que un diagrama de cuerpo libre es una representación gráfica utilizada en la física, donde se indican las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Para ello se utilizan flechas.
• Invite a un alumno voluntario a ejercer fuerza sobre una pared. Pida que intente mover la pared. Solicite a otro alumno que le ayude y así a hasta que sean 4 alumnos.
• Pregunte: si otros 4 alumnos estuvieran empujando del lado contrario, cómo deberían ser los diagramas de cuerpo libre?
• Pregunte si la pared aún conserva su estado en equilibrio estático, y por qué.

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Verificación de actividadesRevise que los alumnos dibujen los diagramas de las actividades realizadas.

Recuerde a los estudiantes que para realizar la actividad de la pared no deberán moverse. 

Desarrollo

Como recordatorio, solicite a los estudiantes investigar y anotar en su cuaderno los siguientes conceptos: fuerza, magnitud, sentido, dirección, Newton, y peso. Pida a los estudiantes clasificar si se trata de fuerzas de contacto o fuerzas a distancia.

• Explique las fuerzas paralelas como aquellas que actúan sobre un cuerpo y que van en el mismo sentido. Retome el ejemplo de los 4 estudiantes empujando una pared.
• Explique que las fuerzas antiparalelas son aquellas que actúan en sentido contrario.
• Indique que las fuerzas regularmente no actúan solas, sino lo hacen a través de un sistema de fuerzas. Un sistema de fuerzas es aquel en el cual actúan diferentes fuerzas sobre un mismo punto, obteniendo una fuerza resultante. 

1. Ejemplo de fuerzas paralelas

• Se aplican dos fuerzas en el mismo sentido. Estas son fuerzas paralelas.

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• Si una fuerza es de 30N y la otra de 50 N, ¿cuál es la fuerza resultante? 

  [math]\displaystyle{ \sum FR = 50N + 30N = 80 N }[/math]

• Pregunte a los estudiantes: ¿qué pasa si cuerpo sigue en estado de reposo después de las fuerzas aplicadas, cuál será su fuerza resultante?

2. Ejemplo de Fuerzas antiparalelas

• Las fuerzas antiparalelas tienen igual dirección pero actúan en sentido contrario.

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• Si una fuerza de 30N y una de 50N se aplican a un objeto en la misma dirección pero en sentido contrario ¿Cuál es la fuerza resultante? 

  [math]\displaystyle{ \sum FR = 30N - 50N = -20 N }[/math]

• La respuesta del signo negativo solamente explica la dirección en la que se movió el objeto.
• Pregunte a los estudiantes: ¿qué pasa si el cuerpo sigue en estado de reposo después de las fuerzas aplicadas? ¿Cuál será su fuerza resultante?

Recuerde: las fuerzas no necesariamente deben ser hacia los lados. También pueden ser hacia arriba o hacia abajo.

• Solicite a los estudiantes realizar ejercicios relacionados con el tema de la guía del estudiante.

Solicite a los estudiantes trabajar en grupos de 5 para elaborar un dinamómetro con material casero que les permita medir fuerzas, y que expliquen su funcionamiento.

• Después de elaborado el dinamómetro solicite a los estudiantes medir los mismos objetos para que todos los dinamómetros estén correctamente calibrados. 

Verificación de actividadesPida que los estudiantes investiguen para comprender los términos solicitados.

Inspeccione la elaboración del dinamómetro y su calibración.

Permita que los estudiantes presenten y midan objetos con el dinamómetro. 

Cierre

• Solicite a los estudiantes elaborar un mapa conceptual en su cuaderno con todos los términos de cinemática y dinámica en su cuaderno. 
• Invite a los estudiantes a compartir sus mapas conceptuales y dibujarlo en el pizarrón para que todos los estudiantes tengan la misma información. 

En el continuo de coaching es el rol de ser muy directo y enseñar, mostrar, guiar, etc.