El moviment d'una caixa en un camió

Guia del professorat

Es tracta d'una activitat adreçada a l'alumnat de 4rt d'ESO o 1r de batxillerat quan s'estudia la primera llei de Newton. És una activitat per la qual es requereixel programa Interactive Physics. En la dotació als IES de Catalunya de les de les aules de noves tecnologies per a les ciències realitzada els darrers cursos pel Departament d'Educació es va incloure una llicència de l'Interactive Physics, de manera que el professorat pot tenir-lo disponible per al treball educatiu amb l'alumnat en qualsevol dels ordinadors del centre.

Podeu visualitzar la simulació ( fitxer caixa_camio.ip) si l'obriu amb l'Interactive Physics. La podeu agafar aquí i desar-la en els ordinadors de l'aula o deixar que els estudiants l'activin directament.

Orientacions didàctiques

Temporització: tres quarts d'hora; un quart d'hora per a les prediccions i per aprendre el funcionament del sistema, un quart d'hora per a comprovar les prediccions i un quart d'hora per a l'explicació i la discussió.

Orientacions metodològiques

Es tracta d'una activitat per aplicar la primera llei de Newton. Se suposa que l'alumnat ja ha treballat prèviament situacions en les quals s'utilitza aquesta llei i en coneixen la formulació. Quan es treballa amb alumnat de 1r de batxillerat, es pot utilitzar com a activitat d'iniciació al tema.

Es comença per una situació real en la qual hi ha fregament entre la caixa i la superfície de la caixa del camió. Es parteix d'una situació real i es finalitza amb una situació ideal, en la qual no n'hi ha fregament i l'aplicació del primer principi és més evident. No s'ha volgut començar amb una situació ideal sense fregament per tal que l'alumnat pugui fer prediccions a partir de l'experiència.
Es demana que facin prediccions de dos casos amb velocitat constant (36 km/h i 72 km/h) perquè l'alumnat creu que la velocitat més elevada també contribueix a fer que la caixa se'n vagi cap enrere en relació amb el camió. Després, quan es comprova la situació, es veu que és el canvi de la velocitat, i no la que porta el camió, el que fa que la caixa es desplaci o no es desplaci en relació amb al camió.
Es pot treballar en grups de dos o tres alumnes davant d'un ordinador o també utilitzant el projector de vídeo a l'aula, en aquest cas ens estalviarem la part de funcionament del programa. Primerament cal que l'alumnat escrigui totes les prediccions observacions i explicacions dels fets. Posteriorment, es necessari que discuteixi cadascuna de les seves explicacions en petits grups, primer, i amb tot el grup classe després.
Després de fer les prediccions, s'observa el moviment del sistema en les diferents situacions.
Per últim se'n fa la predicció de la mateixa manera i la comprovació en el cas que no hi hagi fregament i s'acaba amb la utilització del principi d'inèrcia que ens permet donar compte de tots aquests fets.
Una activitat d'ampliació pot ser l'anàlisi des del punt de vista del conductor.

Orientacions tècniques

Una vegada oberta la simulació en el programa convé comprovar la velocitat a la qual funciona. Les simulacions d'Interactive Physics van més lentes o més ràpides en funció de l'ordinador que s'utilitza. En ordinadors més moderns amb processadors més potents, van més ràpides. La velocitat de funcionament es pot regular.

En el menú principal, en "Mundo|Precisión" apareixerà la finestra de diàleg de la figura 1. En aquesta finestra es pot canviar la freqüència de l'animaci. Si s'augmenta, la simulació anirà més lenta. Si es disminueix, la simulació anirà més ràpida. La resta d'ítems convé deixar-los com es troben.

Per tal que l'alumnat utilitzi la simulació convé triar "Modalidad de reproducción". D'aquesta manera la majoria dels botons queden inutilitzats. Això s'aconsegueix fent clic en el menú "Edición|Modalidad de reproducción". Cal tenir cura de no gravar la simulació en aquesta modalitat (no s'ha de fer "Archivo|Guardar como reproducción solamente...") amb el mateix nom que l'original, ja que posteriorment no es podrà recuperar en la modalitat d'edició, en que es poden fer els canvis. Un bon consell: tingueu sempre a mà una còpia original de caixa_camio.ip per si hi hagués algun accident. Alternativament, si treballeu en xarxa, torneu-lo a baixar de nou.

 

Autor d'aquesta pàgina: Julián Oro, professor de Física i Química a l'IES la Llauna de Badalona.

 

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons
Creative Commons License