2.1 ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos cuando caen?
Aprendizajes esperados
• Identifica a través de experimentos y de gráficas las características del movimiento de caída libre.
• Aplica las formas de descripción y representación del movimiento analizadas anteriormente para describir el movimiento de caída libre.
• Contrasta las explicaciones del movimiento de caída libre propuestas por Aristóteles con las de Galileo.
• Valora la aportación de Galileo como uno de los factores que originaron una nueva forma de construir y validar el conocimiento científico, basada en la experimentación y en la reflexión acerca de los resultados.
• Analiza la importancia de la sistematización de datos como herramienta para la descripción y predicción del movimiento.
Comentarios y sugerencias didácticas
• Se recomienda favorecer en los alumnos la comprensión de que las ideas respecto al movimiento de caída libre han evolucionado y provocado cambios profundos en la manera de construir conocimiento. En este sentido, se recomienda la investigación de los procedimientos que empleó Galileo en sus experimentos acerca de la caída libre de los cuerpos, con la finalidad de identificar la importancia de las aportaciones de este personaje a la física. El estudio del tema es una oportunidad para fortalecer las habilidades de selección, comparación y registro de información de distintos textos científicos, desarrolladas en la asignatura de Español.
• Es importante señalar que conviene, al discutir con los alumnos las características del método utilizado
por Galileo para describir el movimiento de caída libre, utilizar representaciones gráficas y no directamente la ecuación de caída libre que involucra exponentes de segundo grado. Los alumnos no tendrán sino hasta el siguiente curso, en la asignatura de Matemáticas, elementos para darle
sentido a la notación algebraica y a lo que ésta significa.
Sin embargo, es pertinente discutir con ellos el papel de las matemáticas en el trabajo de Galileo desde la perspectiva de la generalización de los resultados experimentales.
• En la revisión histórica del estudio del movimiento se debe evitar un recuento anecdótico de hechos, personajes y fechas.
• Ejercicio sugerido La descripción del movimiento de caída libre según Aristóteles.
Mencionar algunos casos de caída libre de objetos y pedir a los alumnos que señalen otros ejemplos.
Plantear situaciones de caída libre de objetos de diferente forma o peso, solicitar respuestas individuales escritas acerca del objeto que suponen llegará primero al suelo. Por ejemplo:
- Una mochila y un bolígrafo.
- Una hoja de papel y una goma
- Un suéter y una hoja vegetal
Situación: Si se dejan caer de 1.5 m de altura, los dos objetos, ¿cuál suponen que llegará primero al suelo?
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2.2 ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cambia? La aceleración
Aprendizajes esperados
• Aplica las formas de descripción y representación del movimiento analizadas anteriormente para describir el movimiento acelerado.
• Identifica la proporcionalidad en la relación velocidad- tiempo.
• Establece la diferencia entre velocidad y aceleración.
• Interpreta las diferencias en la información que proporcionan las gráficas de velocidad-tiempo y las de aceleración-tiempo provenientes de la experimentación o del uso de recursos informáticos y tecnológicos.
Comentarios y sugerencias didácticas
• Los alumnos no utilizan habitualmente, antes de su introducción en las clases de ciencias, el término “aceleración” para referirse a los cambios de velocidad, sino que los describen utilizando la expresión “va más rápido”. Los adolescentes necesitan desarrollar las herramientas para describir apropiadamente el movimiento antes de desarrollar una comprensión de los principios cinemáticos, incluyendo las representaciones gráficas y las formulaciones numéricas, por ejemplo, V=d/t.
• Es importante contrastar el significado de los términos velocidad y aceleración en el lenguaje cotidiano, en otras disciplinas y en física, para diferenciarlos.
Se recomienda la consulta del libro Dando sentido a la ciencia en secundaria, de Driver y otros, 3 y de la página
http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx:2048 en la que se señalan algunas concepciones de los alumnos acerca de la descripción del movimiento, la velocidad y la aceleración.
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