jueves, 8 de abril de 2010

La física en un fideo

Excelente material del Canal Encuentro

Tan frágil como un espagueti

Física de los materiales. Actividades para observar y pensar mientras cocinamos espaguetis.


Imagen: Moira Saldaño



Cuenta la leyenda que entre las cosas preferidas de Daniel Hillis y Richard Feynman estaba el juntarse a cenar. Una noche, mientras se calentaba el agua para los fideos, observaron que si doblaban un espagueti seco sujeto desde sus extremos, éste no se rompía en 2 partes sino en 3.

Este misterioso fenómeno ocupó a Hills y Feynman quienes se pasaron las siguientes horas rompiendo espaguetis por toda la cocina hasta acabar con el paquete. Después probablemente pidieron pizza...

En el clip de video que te proponemos ver a continuación, el conductor rompe espaguetis secos. Mirá el segmento varias veces. ¿En cuántas partes se rompe? ¿Qué pasa con las longitudes de los pedazos de pasta una vez partidos?


(Ver capítulo completo)


El propósito de esta actividad es que los alumnos investiguen sobre los mecanismos involucrados en el quiebre de una estructura cilíndrica delgada (en nuestro caso ¡un tallarín!).



Actividad 1

Para iniciar el trabajo te proponemos formar pequeños grupos de alumnos que permitan hacer una sistemática y cuidadosa recolección de información. En una primera etapa puede ser interesante que los alumnos ?jueguen? solos un rato a romper espaguetis. Luego de lo cual buscaremos que formalicen las observaciones que hicieron.

Para esto es necesario que tengan un cuaderno (puede ser compartido por el grupo) en el que anoten con todo el detalle posible los experimentos que hacen y qué resultados obtienen en cada caso. Algunas preguntas que pueden ayudarte para orientar a los alumnos durante el trabajo son:


¿Siempre se rompen en la misma cantidad de partes? ¿Por qué podría estar sucediendo esto? ¿Cómo podríamos probarlo?

¿Hay alguna relación entre las longitudes de los pedazos del espagueti una vez roto? ¿Por qué podría estar sucediendo esto? ¿Cómo podríamos probarlo?

¿Importa cómo sujeto al espagueti? ¿Cómo lo pruebo?

¿Importa cuánta fuerza le aplico? ¿Cómo la mido?

El objetivo de esta actividad es que los alumnos identifiquen posibles variables del problema y que propongan experimentos para ponerlas a prueba.

Actividad 2

En esta etapa del trabajo buscamos poner en concreto algunas de las observaciones realizadas por los grupos en la actividad anterior. Para fomentar el intercambio de información entre los alumnos te sugerimos que cada grupo trabaje sobre los resultados de una de las características estudiadas en la Actividad 1.

Cada grupo evaluará cuál es la mejor manera de presentar sus resultados (pudiendo ser un gráfico de torta, un histograma o cualquier otro modo en el que los resultados sean claros de visualizar). Para esta parte es recomendable el uso de alguna hoja de cálculo, puede ser el Excel por ejemplo.

La clase siguiente los alumnos dispondrán de 10 minutos por grupo para exponer los resultados obtenidos. Todos los integrantes del grupo deben participar activamente de la exposición durante la cual deberán describir detalladamente las condiciones en las que hicieron el experimento, mostrar los resultados y dar una interpretación crítica de los resultados.

Actividad 3

Como última actividad los grupos deberán proponer una innovación sobre el experimento que analizaron en la Actividad 2. Esta actividad podés utilizarla a modo de evaluación.

Algunos ejemplos de proyectos posibles pueden ser: estudiar la ruptura con los espaguetis inmersos en agua, manteniendo un extremo fijo y controlando la fuerza en el otro extremo (por ejemplo, colgándole pesitas), haciendo muescas en distintas regiones del espagueti para tratar de favorecer la ruptura, cambiando la sección del espagueti (de sección cuadrada por ejemplo), cambiando el largo del espagueti, sujetando los extremos de maneras alternativas, etc.

En el enlace a continuación podés ver cómo rompen espaguetis usándolos como catapultas.

http://www.lmm.jussieu.fr/spaghetti/movies-6-more.html

Actividad de Cierre

En muchas disciplinas y en particular en la industria el deterioro de los materiales es un problema abierto. Conocer las propiedades de los materiales permite: extender su vida útil, predecir su comportamiento en diferentes condiciones de funcionamiento y diseñar materiales con capacidades muy específicas. De estas y otras cuestiones se encargan los especialistas en Materiales.



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