EQUILIBRIO
FIGURAS EN EQUILIBRIO
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 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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
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.
PROYECCIÓN EN LA VIDA COTIDIANA •
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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
ACTIVIDADES INTRODUCTORIAS MATERIALES 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.
SUGERENCIAS PRÁCTICAS: Realizar cada situación mostrada en las imágenes y comprobar la teoría.
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). Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
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.
SUGERENCIAS PRÁCTICAS: •
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).
•
TIEMPO APROXIMADO DE REALIZACIÓN: 45 minutos
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
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
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. Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
ELABORACIÓN FIGURA DE EQUILIBRIO 2 EQUILIBRISTA DE PAPEL VERTICAL MATERIALES:
- 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.
SUGERENCIAS PRÁCTICAS: • • •
Reunir previamente los materiales a utilizar. Entregar los materiales gradualmente mientras se va desarrollando la actividad para evitar desórdenes. Si no se tiene Magic Clip, utilizar clips normales.
TIEMPO APROXIMADO DE REALIZACIÓN: 45 minutos
ETAPAS CONSTRUCCIÓN EQUILIBRISTA DE PAPEL
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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
4
3 Pegar el arco en
Doblar y pegar ambas partes del niño o de la niña equilibrista, una con la otra.
la parte posterior de la imagen a la altura de los brazos, lo más centrado posible.
5 Con el dispensador de Magic
6
Clip poner (lo más centrado posible) un Magic Clip en cada punta del arco.
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.
Doblar los pies de
EJERCICIOS POSTERIORES A LA ELABORACIÓN 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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
ELABORACIÓN FIGURA DE EQUILIBRIO 3 EQUILIBRISTA DE PAPEL HORIZONTAL MATERIALES:
- 1 Plantilla animal equilibrista de papel. - Lápices de colores. - 1 Tijera. - 1 Goma de pegar. - 1 Dispensador de Magic Clips. - 2 Magic clips .
SUGERENCIAS PRÁCTICAS: • • •
Reunir previamente los materiales a utilizar. Entregar los materiales gradualmente mientras se va desarrollando la actividad para evitar desórdenes. Si no se posee Magic Clip, se puede utilizar clip normales o monedas de peso ($1) y pegarlas con silicona o goma de pegar.
TIEMPO APROXIMADO DE REALIZACIÓN: 45 minutos
ETAPAS CONTRUCCIÓN EQUILIBRISTA DE PAPEL
1
Pintar libremente la plantilla impresa del
animal equilibrista de papel.
2
Luego de pintar, recortar por el contorno, lo
más preciso posible.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
3
4
Doblar y pegar ambas partes del animal equilibrista, una con la otra.
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.
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.
EJERCICIOS POSTERIORES A LA ELABORACIÓN 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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
ELABORACIÓN FIGURA DE EQUILIBRIO 4 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.
SUGERENCIAS PRÁCTICAS: • •
Reunir previamente los materiales a utilizar. Entregar los materiales gradualmente mientras se va desarrollando la actividad para evitar desórdenes.
TIEMPO APROXIMADO DE REALIZACIÓN: 30 minutos
ETAPAS CONSTRUCCIÓN ORIGAMI EQUILIBRISTA
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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
3
Doblar el papel a la mitad y llevar las
esquinas superiores hacia el centro, formando un triángulo como se ve en la figura.
5
Doblar la base del triángulo hacia atrás
(aproximadamente a un tercio de la altura).
4 Llevar los dos vértices inferiores (los del pliegue delantero) hacia el vértice superior.
6
subieron anteriormente hacia abajo, logrando la forma que se ve en la figura.
8 7 Doblar la punta superior que sobresale hacia atrás.
Luego llevar las puntas superiores que se
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.
10 Visualizar una diagonal imaginaria, como se 9 Doblar las alas hacia atrás, por la mitad del origami.
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.
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
EJERCICIOS POSTERIORES A LA ELABORACIÓN 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).
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PLANOS EQUILIBRISTA DE PAPEL VERTICAL (para imprimir)
Material elaborado por proyecto EXPLORA CONICYT 2011 "Ciencia Mágica" de la Universidad Técnica Federico Santa María
EQUILIBRISTA DE PAPEL HORIZONTAL (para imprimir)
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