GM DE FIGURAS EN EQUILIBRIO - Educación Diferencial · PDF fileMaterial elaborado por...

Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María

UNIDAD TEMÁTICA: EQUILIBRIO

ACTIVIDAD: FIGURAS EN EQUILIBRIO

Este apartado trae 4 alternativas de figuras equilibristas, tú

puedes realizar con tus estudiantes la que sea más apta para ellos,

o la que pueda llamarles más la atención.

OBJETIVOS

1. Identificar situaciones cotidianas donde debemos usar el

equilibrio de nuestro cuerpo.

2. Aplicar el concepto del equilibrio, adquirido mediante la

elaboración de figuras en equilibrio, en la vida cotidiana, para

prevenir posibles accidentes.

PRINCIPIOS CIENTÍFICOS

FIGURAS EN EQUILIBRIO

EQUILIBRIO

Un objeto simétrico, como por ejemplo, un ser humano, es el que tiene sus 2 lados idénticos,

de masas iguales y simétricas, es decir, que pesan lo mismo y están ubicadas a la misma

distancia del eje de simetría (ES), representado por una línea vertical.

Cualquier objeto (simétrico o no simétrico) se queda en equilibrio estable cuando su centro de

equilibrio o Centro de Gravedad (CG) está por debajo del Punto de Apoyo (PA). Un objeto

también permanece en equilibrio cuando se encuentra quieto, es decir, ni se traslada de su

posición ni se gira.

En esta actividad, en las diferentes figuras

en equilibrio, el peso de las cargas de los

brazos, alas o arcos es mayor que el peso de

la figura misma, y el centro de gravedad del

objeto, se ubicaría en el eje de simetría,

debajo del punto de apoyo.


EJEMPLOS

En el caso del levantador de pesas, cuando las pesas son idénticas y están a la misma distancia

del eje vertical, el hombre se mantiene en equilibrio. Cuando el hombre pone la pesa debajo

del centro de gravedad (1) (ubicado cerca de su ombligo) su equilibrio es más estable. Pero si el

hombre levanta la pesa a la altura de su cabeza (2) su equilibrio se vuelve más inestable, con

mayores posibilidades de caer (3).

En el caso de la mujer que lleva las bolsas del supermercado, si los 2

pesos que lleva son idénticos y están a la misma distancia del eje vertical,

podrá mantenerse en equilibrio.

En el caso de una persona caminando, al caminar nos

inclinamos y levantamos un pie, lo que hace que se corra

nuestro centro de gravedad fuera del punto de apoyo (pie), por

lo cual debemos mover hacia delante el otro pie para no

caernos.

• Si nos preocupamos de mantener el equilibrio, podremos evitar accidentes y caídas.

• Al caminar nos mantenemos en equilibrio gracias a que nuestro centro de gravedad se va

moviendo fuera del punto de apoyo (pie).

• Al ir de compras a la feria o al supermercado, conviene distribuir la carga en 2 bolsas de peso

similar, llevando una en cada brazo a la misma distancia del eje vertical, así se podrá

mantener el equilibrio y cansarnos menos.

PROYECCIÓN EN LA VIDA COTIDIANA


ACTIVIDADES INTRODUCTORIAS

MATERIALES GRÁFICOS: Imprimir o presentar en un datashow las imágenes de:

• Un levantador de pesas (una imagen recién comenzando a levantar

la pesa con las rodillas flectadas, una segunda imagen con el

levantador de pie con las pesas sobre la cabeza y la pesa

equilibrada, y una tercera imagen con la pesa desequilibrada sobre

la cabeza y una mariposa posada sobre una carga).

• Una persona llevando dos bolsas de supermercado, una en cada mano.

• Una persona caminando.

MATERIAL EXPERIMENTAL:

• Escobillón con cabeza desmontable.

TIEMPO APROXIMADO DE REALIZACIÓN: 45 minutos

ETAPAS ACTIVIDADES INTRODUCTORIAS

EJERCICIO 1:

• Ver las imágenes y comentar cada una de las situaciones presentadas.

• Después ver qué ocurre cuando se le aumenta el peso a una de las cargas de las imágenes.

EJERCICIO 2:

• Ubicar el centro de gravedad (punto de equilibrio) de un palo de escoba o un palo de

escobillón (sin cabeza), poniendo las manos en cada uno de los extremos, acercándolas

paulatinamente hasta ubicar dónde se juntan (que sería lo que corresponde al centro de

gravedad del palo de escoba).

• Posteriormente, poner la cabeza del escobillón y buscar dónde se encuentra ahora el

centro de gravedad (que debería estar ahora más cerca de la cabeza del escobillón).

MATERIALES

SUGERENCIAS PRÁCTICAS:

Realizar cada situación mostrada en las imágenes y comprobar la teoría.



• Entregar los materiales gradualmente mientras se va desarrollando la actividad

para evitar desórdenes.

• Realizar tareas más complejas desde antes, por ejemplo las perforaciones en

los corchos (solo si se estima conveniente).

ELABORACIÓN FIGURA DE EQUILIBRIO 1

EQUILIBRISTA DE CORCHO

MATERIALES:

- 3 corchos.

- 2 brochetas 15 cm.

- 2 alfileres con cabeza.

- 1 mondadientes.

- 1 esfera de plumavit de 2.5 cm de diámetro.


ETAPAS CONSTRUCCIÓN EQUILIBRISTA DE CORCHOS

1 Tomar un corcho y

clavarle los dos alfileres

con cabeza en la parte

inferior, a una pequeña

distancia como muestra

la figura.

2 Tomar un mondadientes y cortarlo a la mitad.

Corte


3 Una vez que el

mondadientes está listo,

clavarlo en la parte

superior del corcho de la

etapa 1.

4 Sobre el

mondadientes insertar

la esfera de plumavit.

Con un plumón dibujar

una cara sobre la

superficie.

5 Tomar las dos brochetas de 15 cm y, por el lado

que no tiene punta, insertarlos aproximadamente 1

cm dentro de cada corcho sobrante.

6 Una vez que las 5 etapas

estén realizadas, tomar

cada brocheta con los

corchos puestos y, por el

lado de la punta, ubicarlos

en el centro del tercer

corcho.

Con este último paso, el

objeto queda listo para su

uso.

EJERCICIOS POSTERIORES A LA ELABORACIÓN

Ejercicio 1: Tomar el equilibrista de corcho construido y poner en lugares con

superficies pequeñas (dedo, plumón, tuvo de pegamento, etc.) y analizar

por qué se mantiene en equilibrio.

Ejercicio 2: Sacar una de las cargas (“mano de corcho”), volver a poner sobre las mismas superficies, ver

qué ocurre y comentar.

Ejercicio 3: Sacar las cargas de los extremos (“manos de corcho”), volver a poner sobre las mismas

superficies, ver qué ocurre y comentar.



EQUILIBRISTA DE PAPEL VERTICAL

MATERIALES:


ETAPAS CONSTRUCCIÓN EQUILIBRISTA DE PAPEL

- 1 Plantilla niño o niña equilibrista de papel.

- Lápices de colores.

- 1 Tijera.

- 1 Goma de pegar.

- 1 Dispensador de Magic Clips.

- 2 Magic Clips.

1 Pintar libremente la plantilla impresa del niño

o niña equilibrista de papel.

2 Luego de pintar, recortar por el contorno, lo

más preciso posible.


• Reunir previamente los materiales a utilizar.



• Si no se tiene Magic Clip, utilizar clips normales.


3 Pegar el arco en

la parte posterior

de la imagen a la

altura de los

brazos, lo más

centrado posible.

4 Doblar y

pegar ambas

partes del niño

o de la niña

equilibrista,

una con la otra.

5 Con el dispensador de Magic

Clip poner (lo más centrado

posible) un Magic Clip en cada

punta del arco.

6 Doblar los pies de

la figura (a la altura de

los tobillos), uno para

cada lado y finalmente,

párelo en la punta de

un dedo hasta lograr el

equilibrio.


Ejercicio 1: Tomar el niño o niña de papel construido, y poner en lugares con

superficies pequeñas (dedo, plumón, tubo de pegamento, etc) y analizar

por qué se mantiene en equilibrio.

Ejercicio 2: Sacar una de las cargas (Magic Clip), volver a ponerlo sobre las mismas superficies, ver qué

ocurre y comentar.






• Si no se posee Magic Clip, se puede utilizar clip normales o monedas de peso

($1) y pegarlas con silicona o goma de pegar.


EQUILIBRISTA DE PAPEL HORIZONTAL


ETAPAS CONTRUCCIÓN EQUILIBRISTA DE PAPEL

- 1 Plantilla animal equilibrista de papel.

- Lápices de colores.

- 1 Tijera.

- 1 Goma de pegar.

- 1 Dispensador de Magic Clips.

- 2 Magic clips .

1 Pintar libremente la plantilla impresa del

animal equilibrista de papel.

2 Luego de pintar, recortar por el contorno, lo

más preciso posible.

MATERIALES:


3 Pegar el arco en la

parte posterior de la

imagen a la altura de las

aletas, lo más centrado

posible. Importante: la

cabeza del animal debe

ir dentro de la “U”,

como muestra la figura.

4 Doblar y

pegar ambas

partes del

animal

equilibrista,

una con la otra.

5 Con el dispensador de

Magic Clip poner, lo más

centrado posible, un Magic

Clip en cada punta del arco.

6 Finalmente poner la nariz del animal en la

punta de un dedo y ver cómo se equilibra.


Ejercicio 1: Tomar el animal de papel construido y poner en lugares con superficies

pequeñas (dedo, plumón, tubo de pegamento, etc.) y analizar por qué se

mantiene en equilibrio.

Ejercicio 2: Sacar una de las cargas (Magic Clip), volver a poner sobre las mismas superficies, ver qué

ocurre y comentar.







ORIGAMI EQUILIBRISTA


ETAPAS CONSTRUCCIÓN ORIGAMI EQUILIBRISTA

MATERIALES: - Hoja de papel lustre de color de 15 x 15 cm.

- 2 monedas de $1 (un peso) o $5 (cinco pesos).

- Silicona fría o Goma de pegar.

1 Doblar

diagonalmente el

papel marcando una

“X” como se muestra

en la figura.

2 Doblar a la

mitad el papel

transversalmente

(por ambos

lados) marcando

una cruz en el

papel, como

muestra la figura.


3 Doblar el papel a la mitad y llevar las

esquinas superiores hacia el centro, formando

un triángulo como se ve en la figura.

4 Llevar los dos vértices inferiores (los del

pliegue delantero) hacia el vértice superior.

5 Doblar la base del triángulo hacia atrás

(aproximadamente a un tercio de la altura).

6 Luego llevar las puntas superiores que se

subieron anteriormente hacia abajo, logrando la

forma que se ve en la figura.

7 Doblar la punta superior que sobresale hacia

atrás.

8 Voltear el origami y doblar hacia arriba

(aproximadamente a dos tercios de la altura) la

punta inferior del triángulo que se llevó hacia atrás

en el paso anterior. Debe quedar una pequeña

punta sobresaliendo, como se ve en la figura.

9 Doblar las alas hacia atrás, por la mitad del

origami.

10 Visualizar una diagonal imaginaria, como se

ve en la figura, y doblar las alas hacia adelante por

esa diagonal.

11 Doblar las alas hacia atrás, por el pliegue

marcado anteriormente, así formaremos el cuerpo

de la mariposa, como se puede ver en la figura.



Ejercicio 1: Tomar el origami equilibrista construido y poner en lugares con superficies

pequeñas (dedo, plumón, tuvo de pegamento, etc). Observar y analizar por

qué se mantiene equilibrado.

CONCLUSIONES (que se esperan de parte de los participantes):

Vamos a tener mayor estabilidad si tenemos dos pesos iguales a cada lado y a

la misma distancia del eje de nuestro cuerpo (línea vertical).

Cuando las cargas son diferentes, los objetos se quedarán en equilibrio si la

carga más pesada se encuentra más cerca del punto de apoyo (ejemplos del

levantador de pesas, la persona con bolsas, el balancín y el palo de escoba

con cargas).


PLANOS

EQUILIBRISTA DE PAPEL VERTICAL (para imprimir)


EQUILIBRISTA DE PAPEL HORIZONTAL (para imprimir)

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