WorksheetsMáquinas simples: lectura y aplicación
Total questions: 63
Worksheet time: 2hrs 16mins
DESPUÉS DE JUGAR CON LA APLICACIÓN: Observa a tu alrededor y anota ejemplos de máquinas simples que encuentres en tu hogar, en la escuela o en el barrio. ¿Puedes identificar alguna máquina compleja que contenga varias máquinas simples? Haz una lista de las máquinas simples que utilizas en tu vida diaria.
EN LA APLICACIÓN: Observe cada máquina simple. Identifique cada una de ellas, lo que hacen y cómo se pueden usar. Intente identificar las partes de la máquina que ayudan a realizar el trabajo.
EN LA APLICACIÓN: Empuje y tire, juegue con todas las máquinas. Aplique una fuerza de entrada tocando o arrastrando las máquinas. Observe cómo las máquinas reaccionan a cada fuerza de entrada.
EN LA APLICACIÓN: Realice cambios a cada máquina. Altere cada máquina simple: mueva el fulcro de la palanca, agregue una polea, cambie la longitud o la altura del plano inclinado, elija tornillos con diferentes roscas y pruebe ruedas y cuñas de diferentes tamaños. Note cómo un cambio en una máquina afecta a su respuesta a la fuerza de entrada.
EN LA APLICACIÓN: Al mover la barra deslizable se verá cómo funciona cada máquina. Aplique una fuerza de entrada a cada máquina y las flechas marcarán su acción y la reacción o fuerza de salida de la máquina. La flecha indica la fuerza de entrada que se aplica a una máquina. Cuanto más llena, mayor es la fuerza.
PREGUNTAS PARA DISCUTIR: ¿Cuáles son las partes de una máquina simple?
PREGUNTAS PARA DISCUTIR: ¿Qué trabajo ayuda a realizar cada máquina simple?
PREGUNTAS PARA DISCUTIR: ¿Qué pasa si se intenta hacer el mismo trabajo sin la máquina?
PREGUNTAS PARA DISCUTIR: ¿Ha usado una máquina así?
PREGUNTAS PARA DISCUTIR: ¿Qué cambios se pueden hacer a la máquina? ¿Cómo afectan al trabajo que está realizando?
En una palanca de segunda clase, ¿dónde está ubicada la fuerza de salida (la carga a mover) en relación con el fulcro y la fuerza de entrada?
En el medio, entre el fulcro y la fuerza de entrada
En un extremo, junto al fulcro
En el mismo punto que la fuerza de entrada
A una distancia infinita del fulcro
Piense en cómo funciona una carretilla: mientras usted levanta con poca fuerza un extremo de la palanca, una carga pesada en el centro se eleva una corta distancia más fácilmente, mientras que el punto de apoyo descansa del otro lado. Según la descripción, ¿qué clase de palanca representa la carretilla?
Primera clase
Segunda clase
Tercera clase
Palanca compuesta
En una palanca de tercera clase, ¿dónde se aplica la fuerza de entrada y dónde se ubican la carga (salida) y el fulcro?
Entrada en el centro; carga y fulcro en cada extremo
Entrada en un extremo; carga en el centro; fulcro en el otro extremo
Entrada y fulcro en el centro; carga en un extremo
Entrada, carga y fulcro en el mismo extremo
Al aplicar fuerza sobre una distancia corta en el centro de unas pinzas para mover algo en el extremo opuesto sobre una distancia larga, ¿qué se obtiene principalmente según el texto?
Mayor fuerza
Mayor delicadeza
Mayor velocidad
Menor precisión
¿Qué se sacrifica a cambio de qué? Para mover algo por una distancia larga deberá aplicar una fuerza de entrada poderosa en una palanca corta. Según el texto, esto implica que:
Se sacrifica distancia por fuerza
Se sacrifica fuerza por distancia
Se sacrifican ambos, fuerza y distancia
No hay sacrificio, ambos aumentan
Algunas palancas ejercen una fuerza de salida en dirección opuesta a la de la entrada, otras lo hacen en la misma dirección. Según la lectura, esto depende principalmente de:
La clase de palanca
La cantidad de carga
El material de la palanca
La temperatura ambiente
En la aplicación: Presione la palanca hacia abajo. ¿Qué sucede con la bola?
En la aplicación: ¿Qué clase de palanca es esta? El fulcro está en medio de las fuerzas de entrada y salida.
Primera clase
Segunda clase
Tercera clase
No es una palanca
Mueva el fulcro y presione sobre la palanca. ¿Qué le sucede a la fuerza de entrada al ser aplicada más cerca o más lejos del fulcro?
Note cómo en ambos casos la palanca puede cambiar la fuerza y distancia de la fuerza pero no añade energía a su acción. Esta afirmación corresponde a:
Conservación de la energía
Aumento de la potencia del sistema
Pérdida total de energía
Creación de energía por la palanca
Más aprendizaje: Halle una palanca en su casa y úsela. ¿Dónde está el fulcro? ¿Dónde está aplicando la fuerza de entrada y dónde está la de salida? ¿Qué clase de palanca es?
En muchos deportes se usan palancas. ¿Puede pensar en alguna palanca que usen los deportistas?
Experimento: ¿Cuántas manos o dedos necesita su hijo para levantar la pila de libros usando la regla y el lápiz como palanca? ¿Le resulta más fácil levantarlos usando la regla como palanca o hacerlo solo con las manos?
Gire el eje. ¿Qué ocurre?
Gire el eje. ¿En qué dirección gira el eje? ¿Y en qué dirección se mueve el ciclista?
Toque y elija diferentes ruedas. ¿Cómo afecta la forma de la rueda a su buen funcionamiento?
Vaya en bicicleta sobre obstáculos. ¿Qué tamaño de ruedas funciona mejor?
MÁS APRENDIZAJE — Preguntas para discutir: Se considera a la rueda y eje como un tipo de palanca.
Verdadero
Falso
MÁS APRENDIZAJE — Preguntas para discutir: ¿Dónde cree que está el fulcro?
En el borde de la rueda
En el eje
En el pedal
En el marco
MÁS APRENDIZAJE — Preguntas para discutir: ¿Dónde está la resistencia?
En el suelo donde la rueda contacta
En la cadena
En el asiento
En el manillar
MÁS APRENDIZAJE — Preguntas para discutir: ¿Dónde se aplica la fuerza?
En el eje
En el pedal o pie
En el guardabarros
En el timbre
MÁS APRENDIZAJE — Preguntas para discutir: ¿Por qué las ruedas siempre son circulares?
¡Vea y sienta cómo funciona una rueda y eje! 1. Pasee en bicicleta, monopatín o patinete con su hijo. 2. Note en qué dirección está aplicando una fuerza de entrada. 3. Observe en qué dirección se mueve.
(a)
Según el texto de la actividad, ¿cómo cambian la rueda y el eje la dirección de la fuerza aplicada al pedal en una bicicleta?
Transforman fuerza lineal en giro circular
Cambian fuerza circular en movimiento lineal hacia adelante
Mantienen la misma dirección de la fuerza
Detienen el movimiento
En un monopatín o patinete, ¿cómo se compara la fuerza de entrada con la distancia sobre la que se aplica respecto a la bicicleta, según el texto?
Mayor fuerza sobre distancia menor
Menor fuerza sobre distancia mayor
Igual fuerza y distancia
No hay fuerza de entrada
Complete según el texto: En la bicicleta se aplica una fuerza de entrada en un movimiento (a) y la rueda y eje cambian la dirección de la fuerza.
Verdadero o falso según el texto: En cada pedaleada se aplica una fuerza de entrada en una distancia corta sobre el eje para mover la rueda una mayor distancia con menos fuerza.
Verdadero
Falso
En la aplicación: Arrastre la polea a un objeto y haga girar el cabrestante para elevarlo. ¿Cómo le ayuda la polea a trabajar?
Toque para seleccionar y agregar poleas móviles a la única polea fija. ¿Cuál es la diferencia entre las poleas móviles y las fijas?
Toque para seleccionar y agregar poleas móviles a la única polea fija. ¿Cómo afecta el número de poleas a aquello que podrá levantar?
Más aprendizaje – Preguntas para discutir: ¿Se le ocurre alguna tarea que tenga que hacer que sería más fácil con el uso de una polea?
Más aprendizaje – Preguntas para discutir: ¿Qué poleas puede hallar en su hogar? ¿En el vecindario? ¿En la escuela?
Experimento – Construya una polea simple. 1. Áte el cordel alrededor del objeto pesado. 2. Intente levantarlo solo con el cordel ¿Es fácil o difícil? 3. Enlace el extremo libre de cordel a la baranda o pasamano. 4. Tire hacia abajo del extremo libre para levantar el objeto. ¿Fue más fácil o más difícil levantarlo luego de haber enlazado el cordel en la baranda o pasamano? ¿Cómo lo ayudó la polea a realizar el trabajo?
En la aplicación: Pulse, mantenga pulsados y suelte los resortes de las esquinas inferiores para lanzar las bolas sobre los planos inclinados. ¿Cómo de alto viajan?
En la aplicación: Arrastre un plano inclinado para acortarlo o alargarlo. ¿Cuánta fuerza hace falta para que la pelota suba por un plano corto y empinado? ¿Y por uno largo y gradual?
En la aplicación: Arrastre y ajuste los planos inclinados pequeños que flotan. ¿Cómo afecta el ángulo de estos planos al movimiento de las bolas?
Aprender más — Preguntas para discutir: ¿Por qué una escalera y una colina se consideran planos inclinados?
Aprender más — Preguntas para discutir: Si quisiera mover cosas del primer piso al segundo, ¿preferiría hacerlo con una rampa corta o una larga? ¿Con cuál sería más fácil? ¿Con cuál más rápido?
Aprender más — Preguntas para discutir: ¿En qué otra situación podría usar un plano inclinado para ayudarlo en su trabajo?
Experimento — Necesita: Seleccione todos los elementos necesarios para realizar el experimento del plano inclinado.
Una pila de libros de 10 a 15 cm de alto
Una regla firme (u otro objeto plano, largo y firme)
Un objeto redondo y pesado como una naranja, un pisapapeles o una bola
Tijeras
Pegamento
Haga un plano inclinado — ¿Qué paso viene primero?
Deslizar el objeto con los dedos por el plano inclinado
Apoyar la regla sobre los libros, con un extremo en los libros y el otro en el suelo
Tomar el objeto redondo con los dedos y colocarlo sobre los libros
Haga un plano inclinado — Ordene mentalmente los pasos 1–3 y seleccione cuál corresponde al número 3.
Apoyar la regla sobre los libros
Tomar el objeto redondo con los dedos y colocarlo sobre los libros
Deslizar el objeto con los dedos por el plano inclinado
Experimento — ¿Es más fácil o más difícil levantarlo que deslizarlo?
En la aplicación: Deslice el dedo hacia arriba para girar los tornillos y levantar las peceras. Mientras aplica una ligera fuerza de entrada sobre una larga distancia para girar el tornillo, este empuja hacia arriba o abajo con una mayor fuerza de salida sobre una distancia menor. Aquí, los tornillos suben o bajan tanques pesados. Toque para seleccionar y usar diferentes tornillos. ¿Qué hay de diferente en cómo se ven y funcionan? Cada tornillo tiene un número distinto de roscas. Un tornillo con muchas roscas en un ángulo bajo se llama tornillo fino. Uno con pocas roscas en un ángulo más agudo se llama tornillo basto. Un tornillo fino es como un plano inclinado largo que envuelve un cilindro. Puede mover más peso en una distancia mayor para ayudarlo a subir o sostener gradualmente algo pesado. Pero sucede esto: cada rosca es una fuente más de fricción, por lo que los tornillos finos son más difíciles de atornillar. Los bastos se atornillan más fácilmente pero soportan menos peso. Podría utilizar un basto para algo como la tapa de un frasco o una bombilla de luz. Allí es mejor un tornillo que requiera relativamente menos fuerza para girar. Pero la fricción no siempre es mala: es lo que hace que los tornillos se sostengan a sí mismos. Si se quitan las roscas de un tornillo se quita su plano inclinado, lo que hace que deje de ser un tornillo y deje de ser útil para sostener cargas o unir cosas.
Según el texto, ¿qué característica define a un tornillo fino frente a uno basto?
Muchas roscas y ángulo bajo
Pocas roscas y ángulo agudo
Sin roscas
Roscas de diferente color
¿Por qué los tornillos finos son más difíciles de atornillar que los bastos?
Tienen menos fricción
Tienen más fricción por más roscas
Son más cortos
Se fabrican con material blando
Más aprendizaje – Preguntas para discutir: ¿Cuándo usó un tornillo para unir cosas? ¿Para levantar algo?
Más aprendizaje – Preguntas para discutir: ¿Por qué un tornillo es como un plano inclinado? ¿Cómo funcionan similarmente? ¿Cómo funcionan de manera diferente?
Experimento: Necesita 2 botellas de plástico, una con tapón a rosca y otra con tapón a presión (si no encuentra con tapón a presión use dos con tapa a rosca) y agua (para llenar las botellas). Pruebe la capacidad de los tornillos para sostenerse a sí mismos: 1. Llene las botellas con agua 2. Tape una a presión y la otra a rosca. 3. ¡Vaya afuera! 4. Déjelas caer. ¿Qué botella permanece tapada y cuál se abre?
En el experimento, ¿qué tipo de tapa tiene más probabilidad de permanecer cerrada al dejar caer la botella?
Tapa a presión
Tapa a rosca
Ambas se abren siempre
Depende del color de la tapa
Aplique fuerza para insertar las cuñas en los icebergs. ¿Qué hace que la forma de la cuña sea útil para cortar y separar cosas?
Aplique fuerza para insertar las cuñas en los icebergs. ¿Qué tiene de distinto el empuje de una cuña con base delgada al de una con base gruesa?
Más aprendizaje — Preguntas para discutir: ¿Qué pasaría si intentara dividir un objeto sin usar una cuña?
Más aprendizaje — Preguntas para discutir: ¿Puede pensar en objetos que tenga en casa con forma de cuña? ¿Cómo los usa?
Más aprendizaje — Preguntas para discutir: ¿Por qué cree que a veces se define a las cuñas como una versión del plano inclinado?
Experimento: Necesita: un cuchillo o tenedor para manteca (elija un utensilio que no le preocupe que su hijo use) y pan, masilla o una manzana (elija algo que su hijo pueda cortar). Vea cómo funciona una cuña: 1) Con su hijo, intente dividir o cortar el objeto al medio sin usar la cuña. 2) Identifique qué parte del utensilio es la cuña. 3) Úsela para dividir el objeto o cortarlo en dos. ¿Pudieron cortar o dividir el objeto sin la cuña? ¿Hacerlo fue más difícil? ¿Por qué usaría diferentes cuñas para diferentes trabajos? ¿Usaría un tenedor para cortar y usaría un cuchillo para levantar comida? ¿Por qué sí o por qué no?
