Introducción al concepto de fuerza
Gabriel Gellon
Por qué esta secuencia
El núcleo central de esta secuencia consiste en arribar a la segunda ley de Newton y su expresión matemática, que vincula la fuerza con la masa y la aceleración. Desde lo fenomenológico, trabajamos para que los y las estudiantes reconozcan y estudien situaciones en las que un objeto tiene una aceleración constante y logren identificar que, en esos casos, algo le está sucediendo a ese objeto debido a una interacción. Llamamos a ese algo “fuerza”. A partir de allí, ellos y ellas pueden diseñar un experimento sencillo para examinar cómo la masa afecta los efectos de una fuerza y, de esta manera, recolectando sus propios datos, arribar a una formulación matemática.
Contenidos de enseñanza
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Experimentos con carritos que cambian su velocidad
Investigamos situaciones en las que un carrito se mueve con una aceleración constante. En cada situación, identificamos con facilidad “algo” que hace que el carrito se acelere. Sentamos las bases para hablar de fuerza (en la clase 2).
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Una definición de fuerza
Esta es una clase enteramente de ejercicios para discutir y analizar experimentos mentales y una definición formal de “fuerza” como aquello que imparte una aceleración constante a un objeto.
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Estudiamos los efectos de la masa
Los y las estudiantes diseñan y llevan adelante un experimento para determinar la relación entre masa, fuerza y aceleración. En esencia, ¡descubren por su cuenta la segunda ley de Newton!
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Una unidad para cuantificar la fuerza
Introducimos la unidad newton (N) para cuantificar la magnitud “fuerza” en el sistema métrico. Y, con ella, la fórmula F = m · a.
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El peso es una fuerza
Ahondamos en la idea de masa introduciendo las de masa gravitacional y peso como una fuerza de atracción mutua.
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Acerca de los autores
Gabriel Gellon
Biólogo, docente, divulgador. Expedición Ciencia. Buenos Aires, Argentina.
Revisada por
Marcos Trevisan (Instituto de Física de Buenos Aires, Conicet y Universidad de Buenos Aires)