Fisica

Prototipo para la Enseñanza de la Dinámica Rotacional (Momento de Inercia y Teorema de Ejes Paralelos)
Carlos Andrés Collazos Morales1, 2,3
Laboratorio de Física, Universidad Manuela Beltrán, Avenida Circunvalar No. 60-00, Bogotá D. C., Colombia. 2 Departamento de Ciencias Naturales, Escuela Colombiana de Ingeniería, Ak. 45 No. 205-59, Autopista Norte, Bogotá D. C., Colombia. 3 Centro deInvestigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional, Av. Legaria 694, Col. Irrigación, C. P. 11500, México D. F. E-mail: carlos.cacollazos@gmail.com (Recibido el 16 de Julio de 2009; aceptado el 31 de Agosto de 2009)
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Resumen
El propósito de este trabajo es contextualizar la temática de momento de inercia y teorema de ejes paralelos dentro de una estrategiapedagógica fundamentada en la construcción de prototipos y el aprendizaje basado en proyectos para la enseñanza de la dinámica rotacional. Específicamente se presenta un prototipo que permite medir el momento de Inercia de un sólido rígido respecto a su centro de masa y otros ejes de rotación. El artículo indica el proceso de experimentación y la validación teórica con el montaje. El montaje hasido empleado como tema de investigación en estudiantes de ingeniería. Palabras clave: Momento de Inercia de sólidos rígidos, construcción de prototipos.

Abstract
The purpose of this work is to contextualize the thematic of inertia moment and the theorem of parallel axes within a pedagogical strategy based on the prototyping and the learning based on projects for the education of rotationaldynamics. Specifically we show a prototype that it allows to measure the moment of Inertia of a rigid solid with respect to its center of mass and other axes of rotation. The article indicates the process of experimentation and the theoretical validation with the prototype. The prototype has been used like investigation project in engineering students. Keywords: Moment of Inertia of rigid solids,Rotation dynamic, construction of prototypes. PACS: 01.40.Fk, 01.40.gb, 01.50.My, 01.50.Pa ISSN 1870-9095

I. INTRODUCCIÓN
La enseñanza de la física puede ser abordada mediante la construcción y experimentación con prototipos de fácil construcción y de bajo costo. Un prototipo económico para medir momento de Inercia de sólido rígido es presentado en [1]. Utilizando el principio físico del sistemarotatorio indicado en [2] y la estrategia pedagógica fundamentada en la enseñanza de dinámica rotacional por medio de la construcción de prototipos y el aprendizaje basado en proyectos presentada en [3], es importante resaltar que cuando un grupo de estudiantes construye, experimenta y valida con un prototipo una teoría física se enfrenta a una problemática. El proceso de construcción de unprototipo conlleva inicialmente a que cada grupo de estudiantes diseñe y construye un prototipo adecuado para la experimentación. Los estudiantes plantean con el prototipo construido el procedimiento experimental a seguir e
Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol.3 , No 3.,Sept. 2009 619

involucran simultáneamente la teoría de error y el análisis gráfico con el propósito de validar un modelo teórico. Dentro delcontexto de la dinámica rotacional este artículo presenta un prototipo que permita validar el teorema de ejes paralelos. El prototipo ha sido empleado como proyecto de investigación en estudiantes de ingeniería de la Universidad Manuela Beltrán en el primer semestre del año 2009 (2009-1). Es importante resaltar que la temática momento de inercia y teorema de ejes paralelos ha sido estudiado desdediversos enfoques desde lo teórico y experimental. Dentro de la enseñanza tradicional a nivel teórico resulta conveniente tener presente el enfoque de instrucción tradicional de los textos clásicos universitarios [4, 5, 6, 7, 8, 9] para abordar la temática. Otros enfoques teóricos dentro de la temática de interés han sido empleados utilizando la geometría [10] y no involucrando el cálculo...