Plan de lección de caída de huevos en paracaídas

Objetivos de aprendizaje

Después de esta lección, los estudiantes podrán:

• definir la gravedad
• discutir el impacto de un objeto en la velocidad
• observar y documentar la correlación entre la velocidad y el aire

Longitud

60 minutos

Estándares del plan de estudios

• MS ETS1-1. Definir los criterios y limitaciones de un problema de diseño con suficiente precisión para asegurar una solución exitosa, teniendo en cuenta los principios científicos relevantes y los impactos potenciales en las personas y el medio ambiente natural que pueden limitar las posibles soluciones.
• MS-PS2-2. Planifique una investigación para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de la suma de las fuerzas sobre el objeto y la masa del objeto.

Materiales

(Las cantidades de material se basan en diez grupos de dos estudiantes; puede reducir los suministros si se forman grupos más grandes)

• 10 bolsas de papel grandes
• 10 pares de tijeras
• 10 perforadoras
• 10 piezas de cartón pequeñas de 4 x 4 pulgadas
• 10 huevos
• 10 pedazos de cinta adhesiva – un pie de largo
• 80 piezas de cuerda de 18 pulgadas
• Papel
• Plumas

Instrucciones

• Comience la lección pidiendo a los estudiantes que definan la gravedad con sus propias palabras.
• Permita que los estudiantes compartan sus respuestas.
• Luego defina la gravedad como la fuerza que empuja un objeto hacia abajo. Explique que explorarán la gravedad en relación con la velocidad y el aire.
• Pida a los estudiantes que se imaginen arrojando una piedra desde 10 pies frente a un trozo de papel desde 10 pies.
• Ahora empareje a los alumnos y pídales que respondan estas preguntas para la discusión sobre la piedra y el papel:
  
  • ¿Qué es la velocidad?
  • ¿Caerán tanto la piedra como el papel al mismo ritmo?
  • ¿Qué objeto caería más rápido / más lento? ¿Por qué?
  • ¿Qué puedes concluir sobre la velocidad y el aire en esta simulación imaginaria?
• Permita que los estudiantes compartan sus respuestas.
• Luego, explique la razón por la que algunos objetos caen más rápido / más lento que otros se debe a la resistencia del aire. Cuanto mayor sea la superficie, más fuerte será la resistencia del aire y más lento caerá el objeto.
• Pida a las parejas que discutan otros ejemplos que hacen que este concepto sea cierto.
• Permítales compartir sus respuestas.
• Ahora pídales que imaginen si desmenuzar el papel haría una diferencia en la velocidad.
• Discuta en clase y explique que, dado que la superficie del papel se redujo, la hoja de papel desmenuzada caería más rápido que la hoja de papel.

Actividad

• Antes de esta actividad, ubique un lugar seguro fuera de la escuela con una caída de 10 pies o más.
• Comience pidiendo a los estudiantes que discutan la correlación entre el área de la superficie y la velocidad.
• Dígales que esta actividad solidificará su comprensión de este concepto.
• Empareje a los estudiantes y distribuya los siguientes materiales a cada uno:
  
  • una bolsa de papel
  • un par de tijeras
  • un perforador
  • una pequeña pieza de cartón de 4 x 4 pulgadas
  • ocho piezas de cuerda de 18 pulgadas
  • cinta adhesiva, un pie de largo
  • un huevo
• Luego explique estas instrucciones:
  
  • Dibuja y corta un círculo grande de la bolsa de papel.
  • Haga ocho agujeros de igual longitud alrededor del diámetro del círculo en la bolsa de papel.
  • Haga ocho agujeros de igual longitud alrededor del cartón 4×4
  • Usando la cuerda, ensarte cada cuerda desde un agujero en la bolsa de papel hasta el agujero correspondiente en el cartón.
  • Complete el paso anterior hasta que las ocho cuerdas conecten la bolsa de papel al cartón
  • Con cinta adhesiva, pegue el huevo al cartón de forma segura
  • La bolsa de papel servirá como paracaídas mientras que el cartón será la plataforma de aterrizaje.
• Después de que todas las parejas terminen, distribuya una hoja de papel y un bolígrafo a cada una, luego llévelas al lanzamiento del paracaídas.
• Permita que una persona de cada pareja suelte su paracaídas mientras la clase observa.
• Pida a las parejas que respondan estas preguntas en su hoja de papel después de cada gota:
  
  • ¿Sobrevivió el huevo?
  • En una escala del uno al cinco, ¿qué tan rápido clasificaría la velocidad del paracaídas siendo cinco el más rápido? ¿Por qué?
  • ¿El tamaño del círculo impactó o impidió un aterrizaje exitoso?
  • Revise la distancia entre el paracaídas y la plataforma de aterrizaje. ¿Fue esta distancia un factor en el aterrizaje? Explique.
  • ¿Qué dice este aterrizaje sobre la correlación entre la velocidad y el aire?
• Complete los pasos anteriores hasta que todas las parejas hayan completado el experimento.
• Vuelva a reunirse en el aula y permita que las parejas compartan sus respuestas.
• Luego, explique a los estudiantes que un paracaídas más grande creará un aterrizaje más suave ya que existe más superficie. Además, el tiempo de suspensión aumenta con cuerdas más largas, lo que crea más resistencia al aire para que el huevo aterrice de forma segura.