Principio de Arquímedes en Sistemas Acelerados
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Principio de Arquímedes en Sistemas Acelerados Un ejemplo del uso del conflicto cognitivo en la enseñanza de la Física
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Principio de Arquímedes en Sistemas Acelerados Un ejemplo del uso del conflicto cognitivo en la enseñanza de la Física . Aprendizaje. Significativo Asimilación de la información por deducción Se profundiza en el análisis de los conceptos - PowerPoint PPT Presentation
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Principio de Arquímedesen
Sistemas Acelerados
Un ejemplo del uso del conflicto cognitivo en la enseñanza de la
Física
Memorístico
1. Acumulación de información
por repetición
2. Poca profundidad en el análisis
de la información
3. Aprendizaje superficial con
tendencia a ser olvidado
rápidamente
4. La fijación de imágenes es
rígidas con poca posibilidad de
incorporar nuevos aspectos
Significativo
1. Asimilación de la información
por deducción
2. Se profundiza en el análisis de
los conceptos
3. La nueva información es
incorporada en el esquema
cognitivo
4. Los modelos elaborados son
susceptibles de cambios para
ser adaptados a situaciones mas
complejas
Aprendizaje
amF
Influencia del entorno
Propiedades intrínsecasdel cuerpo
Cinemática
Segunda Ley de Newton
Fuerza igual masa por aceleración
El objetivo de un aprendizaje significativo es permitir que el estudiante se adueñe del conocimiento. Esto ocurre cuando los conceptos se obtienen a través de deducciones que le permiten fijar una idea lógica. En este caso no está obligado a memorizar fórmulas: podrá deducirlas
Las estrategias didácticas basadas en un aprendizaje significativo producen exitosos resultados en la enseñanza de la física. Una buena técnica docente puede ser el conducir al estudiante hacia un conflicto de ideas: CONFLICTO COGNITIVO.Este trance puede ser usado, por quien enseña, para iniciar la revisión de algún tópico particular
Conflicto Cognitivo
Conflicto Cognitivo:Choque entre la idea preconcebida (o la intuición), sobre un determinado fenómeno, y el desarrollo natural del evento.
Reajuste de ideas:Reorganización, actualización o sustitución de modelos físicos
Inicio de una revisión detallada de los conceptos y modelos ya establecidos
imagen 1 Imagen 2vs
Resultados aparentementecontradictorios
Conflicto CognitivoEl docente debe saber provocar el conflicto de ideas en el alumno permitiendo que éste, ante la duda, revise los conceptos anteriores y logre deducir resultados lógicos que enriquezcan su conocimiento.
El conflicto cognitivo puede aparecer de manera espontánea o ser deliberadamente provocado por el docente
Un ejemplo de estrategia del uso del conflicto cognitivo para iniciar la revisión de algunos temas.
Puntos a tratar en el desarrollo:• Flotación • Gravedad• Principio de Equivalencia
Generalización del principio de Arquímedes a sistemas acelerados
Conflicto de ideasA continuación, se comparan los comportamientos de una plomada colgada del techo de un vagón, en movimiento y el de globo atado al piso. El antagónico comportamiento de ambos es usado para plantearse una revisión de algunos conceptos básicos, a partir de un CONFLICTO DE IDEAS…
cteva0
atvvctea
0
Plomada
Globo
a
Fuerzas actuando sobre cada objeto
peso
Tensión
Peso
Tensión
Fuerza de
empuje
Sustentación de cada objeto
PESO DEL OBJETOPESO
FUERZA DE EMPUJE
Fe = PESO Peso del Objeto = Fe → Estático
Peso del Objeto < Fe → Subirá
Peso del Objeto > Fe→ Hunde
Volumen del líquido desalojado igual al volumen del objeto
Fuerza de Empuje (Fe)
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES“Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza, vertical y hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado”.
g
DDD
ac
fcc
gmgmFegmam fcccc
Fe
gm fgmc
Fe
cct amF
DVmVmD
VDm
VDm
cc
ff
=Volumen de líquido desalojado
gmFe f
g
DDD
ac
fcc
• Si Dc ═ Df → Flota estático
• Si Dc > Df → Se hundirá hacia el fondo
• Si Dc < Df → flotará hacia la superficie
ECUACIÓN PARA LA FLOTACIÓN
La fuerza de empuje se presenta en la dirección vertical, en sentido contrario a la gravedad
Eureka
gravedad
Todos los cuerpos cerca de la superficie de la Tierra caen con igual aceleración
tierra 0a ga
Caída libre
Principio de equivalencia
0a ga ga
222
1 xgy0v
ge= g +as
“En los sistemas acelerados podemos describir una aceleración de gravedad efectiva “ge” como la combinación de la aceleración de gravedad “g” mas la aceleración del sistema as”
as
mge =m( g +as)
as
mge =m( g -as)
Vista desde el interior del sistema
Sistema acelerado
a
g
a
Tensión
Gravedad efectiva en el sistema acelerado
e
c
fcc g
DDD
a
as
se agg
eg
fe
egm
g
sa
Tensión
Peso efectivo
a
Con el concepto de gravedad efectiva, en los
sistemas acelerados, podemos explicar el
comportamiento de ambos cuerpos en el vagón. Por un lado, la plomada trata de caer bajo la
acción de la gravedad efectiva y esta última se
presenta en forma oblicua. Por otra parte, el globo tiende a flotar, también
bajo el efecto de la gravedad efectiva y eso explica
el inesperado comportamiento de este cuerpo en
el vagón acelerado
FINFélix Aguirre
Departamento de Física
Facultad de Ciencias
Universidad de Los Andes
Mérida - Venezuela
Junio 2010
Continuará…
