Tarea 7: Brazo giratorio 

Tema

El alumnado debe construir el brazo giratorio, ajustarlo e investigar sus propiedades. Cuanto más grandes sean las paletas, tanto más elevada será la resistencia del aire y tanto más reducida será la velocidad final. Si se aumenta el peso del accionamiento aumenta la velocidad máxima. 

De manera adicional también pueden tematizarse el equilibrio de las fuerzas entre el peso (accionamiento) con fuerzas de fricción (resistencia del aire) y las fuerzas internas. Pero solo mediante la rotación con la velocidad angular y no, como se presupone en los libros de texto, con la velocidad de un movimiento lineal. 
Si en la bobina se encuentra más de una capa de hilos entonces se modifica el par de torsión que el hilo ejerce sobre la bobina, lo que hace que las mediciones sean menos precisas. En el mejor de los casos, por tanto, solo una capa de hilos se encuentra en la bobina y el resto, p. ej. está distribuido en el peso. 

Para analizar los pares de inercia pueden fijarse pesos en los brazos. Se necesitará entonces mucho más tiempo hasta alcanzar la velocidad máxima. 

Además, puede variar la distancia entre las placas de resistencia desde el centro. Se obtienen así distintas velocidades y distintas fuerzas de fricción que también se pueden entender con la fórmula. 

Las tareas para el alumnado están planteadas muy cerradas. Son posibles tareas más abiertas para explorar por cuenta propia. De este modo, como pregunta introductoria también puede plantearse: ¿Qué parámetros puedes cambiar en el montaje experimental? (Peso y tamaño de las placas). Se puede continuar con la investigación de esos parámetros. 

 

Objetivos de aprendizaje 

El alumnado 

  • reconoce que la velocidad máxima del brazo giratorio es menor en el caso de tamaños de las paletas más grandes.   
  • reconoce que la velocidad máxima del brazo giratorio es mayor en el caso de un peso del accionamiento más elevado.   
  • puede aplicar la fórmula para el rozamiento de aire, para describir suposiciones sobre el comportamiento del brazo giratorio.  
  • comprueba esas suposiciones mediante el ejemplo. 
     
     

Tiempo necesario 

El armado del brazo giratorio requiere aproximadamente 15 minutos. Las investigaciones experimentales pueden realizarse en un periodo de 20- 30 minutos. Después es posible guardar los resultados. 

Material didáctico de acompañamiento 

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