Unidad 4 - Tarea 3 - Actividad P2P - STEMooc

Unidad 4 – Tarea 3 (P2P)

Introducción.

Estamos en un curso de 4º de ESO en el que queremos estudiar, dentro de la cinemática, el lanzamiento parabólico (el típico de los antiguos cañones tipo mortero), y su descomposición en dos movimientos (MRU en el eje X y MRUA en el eje Y).

Para hacerlo, vamos a usar 3 artefactos tecnológicos:

• Un cañón de fabricación casera que vamos a crear en el aula de tecnología.
• El software “Video for Physics” de Vernier para el análisis del movimiento del proyectil
• La creación de un vídeo mediante el software Camtasia Studio para la edición de vídeo, en el que se mostraría el movimiento de los proyectiles y datos sobre la posición y velocidad, tanto experimental como teórica, en varios puntos del recorrido.

Planteamiento del Problema.

A nuestros alumnos vamos a hacerles varias preguntas iniciales:

• ¿Podemos descomponer un movimiento parabólico en dos movimientos simples?
• ¿Podríamos realizar ensayos construyendo un cañón artesanal con el que realizar lanzamientos que nos suministren datos experimentales para su posterior análisis?
• ¿Podríamos realizar cálculos teóricos empleando las fórmulas de cinemática de los movimientos: MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme), MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado) y Lanzamiento Parabólico?
• ¿Podríamos comparar y comprobar si se ajustan los datos experimentales y los teóricos?
• ¿Qué conclusiones sacaríamos?

Formular Explicaciones.

Una vez construido nuestro cañón 

(siguiendo los pasos del siguiente vídeo: )

realizaremos 3 lanzamientos con diferentes ángulos de inclinación, y mediante el software Video for Physics de Vernier (Video for Physics) recogeremos los datos (Fase: Obtención de datos desde un diseño experimental).

Analizaremos las gráficas generadas por el programa (Fase: Análisis de datos). El programa nos genera gráficas de XY conjuntas, así como de X e Y por separado, tanto en distancia como en velocidad.

Nuestra tarea de formulación de explicaciones consistirá en razonar qué tipo de gráfica corresponde al movimiento en el eje X, y qué tipo al eje Y. Y trataremos de razonar por qué son diferentes y por qué tienen ese tipo de gráfica, en base a lo que sabemos de los movimientos MRU y MRUA por separado (Fase: Hacer énfasis en los conocimientos y experiencias previas del alumno).

Aquí ya tendremos nuestra explicación personal justificada inicial.

Buscar Información.

En Internet, buscaremos información sobre las ecuaciones de los movimientos MRU, MRUA y Lanzamiento parabólico.

Analizar e Interpretar Información.

Realizaremos los cálculos teóricos, empleando las fórmulas. Para poder conocer la velocidad inicial, tendremos que recurrir a los primeros instantes de las gráficas de velocidad que nos genere el Video for Physics, ya que al ser un cañón casero, es un dato que no conocemos.

Esas fórmulas y datos nos servirán para la matematización del problema.

Comprobaremos si los datos experimentales se ajustan a los cálculos teóricos.

Si efectivamente los datos experimentales se ajustan, dentro de un margen razonable, a los datos teóricos podremos concluir que nuestra explicación personal inicial era correcta. Recordemos que cuanto más corroboran los datos experimentales nuestro modelo, más sólido es dicho modelo.

Comunicación del resultado.

Vamos a realizar un vídeo usando el software Camtasia Studio (Programa de captura y edición de vídeo), para mostrar el vídeo de los lanzamientos e indicar en distintos puntos del recorrido los datos reales y la expresión teórica y su valor para comprobar el ajuste de ambos datos.

Este vídeo será expuesto en clase ante sus compañeros y se harán las aclaraciones necesarias para su correcta comprensión.