Fìsica

Experiencias prácticas

Cuatro juegos que ilustran la conservación de la energía

Oscar Lozano
Universitat Politècnica de València

Describimos cuatro juegos y juguetes que pueden usarse para realizar actividades recreativas encaminadas a mejorar la comprensión de la transformación y la conservación de la energía. Palabras clave: juegos, juguetes, ciencia recreativa, energía (cinética,potencial, transformación y conservación). Four games to illustrate the conservation of energy We describe four games and toys to be used to carry out recreational activities to improve understanding of energy transformation and conservation. Keywords: games, toys, recreational science, energy (kinetic, potential, transformation and conservation).

Rafael Garcia-Molina
Universidad de MurciaJordi Solbes
Universitat de València

Cada vez son más numerosos los talleres y ponencias en congresos y jornadas, 1 así como los artículos o las secciones específicas en revistas 2 que proponen el tratamiento de aspectos lúdicos de la ciencia como «bálsamo» para combatir la visión que el alumnado tiene de las asignaturas científicas como algo «aburrido» y contrarrestar el habitual desinterésmostrado por los alumnos. Como ejemplo del potencial ofrecido por estos recursos metodológicos, proponemos cuatro «experiencias» relacionadas con las transformaciones energéticas. Estas actividades ayudarán a discutir los conceptos relacionados con esta materia, incluidos en los currículos de 2.º, 3.º y 4.º de ESO, tanto del área de ciencias naturales como del área de tecnología.

Péndulo masivocontra la nariz

Esta experiencia sirve como introducción de la discusión y para motivar a los alumnos. La transformación de la energía potencial gravitatoria en energía cinética (y viceversa), así como la ley de la conservación de la energía mecánica (situación ideal) y su degradación (situación real), suelen ser explicadas con la ayuda de un péndulo. Para tratar estos conceptos proponemoscomenzar la clase con un juego, en el que un péndulo construido con un objeto pesado y que cuelgue del techo (u otro lugar elevado) se suelta libremente desde la nariz de un alumno, según se muestra en la imagen 1. La simple proposición al alumnado para que se arriesgue a que el objeto le golpee en su trayectoria de vuelta hacia la cara ya es una invitación a que se cuestione si esto sucederá o no, y porqué. Por ello, con
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Didáctica de las Ciencias Experimentales • n. 54 • pp. 115-118 • octubre 2007

Experiencias prácticas

este juego (tipo reto) se pueden explorar las ideas previas de los alumnos y aclarar los conceptos de la conservación de la energía mecánica. La sensación de ver cómo se aproxima el objeto (con la precaución de apoyar la espalda y la cabeza a la paredpara evitar impactos indeseados) produce reacciones interesantes y motivadoras en el alumnado.

Imagen 1. La alumna suelta el péndulo masivo y espera tranquilamente (confiando en las leyes de la física) que el péndulo no le golpee en la nariz después de transcurrido un periodo

Semiesferas saltarinas

Para la comprensión y consolidación de las ideas empleamos las semiesferas saltarinas. Sepropone una actividad, de carácter abierto, en la que se pide al alumnado que explique, en términos energéticos, el fenómeno observado con el juguete denominado semiesfera saltarina (1990). Ésta consiste en una semiesfera fabricada con un material altamente elástico que acumula durante unos instantes energía potencial elástica al invertir la concavidad propia de la semiesfera (imagen 2). Al depositaren el suelo la semiesfera deformada, y tras unos segundos, ésta libera súbitamente la energía acumulada en la deformación, provocando el salto. El hecho de que la semiesfera sea un juguete y el sorprendente efecto producido implican «motivacionalmente» al alumno en la resolución del ejercicio.
Imagen 2. La semiesfera saltarina acumula energía potencial elástica al ser deformada. La liberación...