Plan de lección de masa vs peso

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta lección, los estudiantes podrán:

• defina los términos «peso» y «masa».
• describir la relación entre peso y masa
• convertir entre libras, kg y N

Longitud:

1-1,5 horas

Estándares del plan de estudios

• NGSS HS-PS2-1

Analice los datos para respaldar la afirmación de que la segunda ley del movimiento de Newton describe la relación matemática entre la fuerza neta sobre un objeto macroscópico, su masa y su aceleración.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.3

Siga con precisión un procedimiento complejo de varios pasos al realizar experimentos, tomar medidas o realizar tareas técnicas; Analizar los resultados específicos basados ​​en explicaciones en el texto.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.3

Determinar el significado de símbolos, términos clave y otras palabras y frases específicas de dominio tal como se usan en un contexto científico o técnico específico relevante para los textos y temas de los grados 11-12.

Términos clave

• Masa
• Peso
• Newtons

Materiales

• Videoclip, animación o imagen de un objeto flotando en el espacio (astronauta, satélite, basura espacial, etc.)
• Básculas digitales con una capacidad máxima de al menos 500 g, 1 por grupo
• Balanzas de resorte colgantes que miden en Newtons, 1 por grupo
• Cestas pequeñas (para colgar en balanzas de resorte), 1 por grupo
• Cuerda, 1 hebra larga por grupo
• Objetos de masa variable, al menos 100 g cada uno, 1 juego por grupo
• Vasos medianos o grandes medio llenos de agua, 1 por grupo
• Calculadoras
• Papel cuadriculado
• Papel rayado
• Lapices

Instrucciones

• Comience la lección mostrando a los estudiantes un video o una imagen de un objeto flotando en el espacio. Deles unos momentos para compartir sus reacciones iniciales. Haga preguntas para dirigir la discusión a los conceptos de peso y masa. No proporcione ninguna corrección en este momento, simplemente deje que los estudiantes compartan sus pensamientos. Algunas posibles preguntas de discusión son:
  • ¿Por qué se dice que los objetos en el espacio son ‘ingrávidos’?
  • ¿Cómo afecta la gravedad al peso de un objeto?
  • ¿Se ve afectada la masa de un objeto cuando está en el espacio?
• Explique a los estudiantes que aprenderán más sobre la masa y el peso en la lección de hoy.
• Distribuya papel rayado, lápices y calculadoras a los estudiantes. Comience la lección Masa y peso: diferencias y cálculos.
• Pausa a la 1:11. Demuestre cómo calcular su peso en la luna y escriba la respuesta en la pizarra. Haga a los estudiantes las siguientes preguntas:
  • ¿Qué es ‘peso’?
  • Usando su calculadora, calcule su peso en la luna. Haga que un compañero revise su trabajo.
• Regrese al video, esta vez haciendo una pausa a las 2:21. Haga las siguientes preguntas de discusión:
  • ¿Qué es ‘masa’?
  • Es muy difícil levantar una mancuerna de 50 libras. Si trasladaras esa mancuerna a la luna, ¿sería más fácil levantarla? ¿Por qué o por qué no?
• Reinicia el video. Pausa a las 3:13. Haga a los estudiantes las siguientes preguntas:
  • ¿Cuál es la unidad estándar de peso? ¿Y la masa?
  • Con un compañero, complete los siguientes cálculos:
    • Si la masa de un objeto es de 15 kg, ¿cuál es su peso en N?
    • Si el peso de un objeto es 980N, ¿cuál es su masa en kg?
• Continúe el video y haga una pausa a las 4:06. Haga las siguientes preguntas:
  • ¿Una libra es lo mismo que cuántos Newtons?
  • ¿Un kilogramo equivale a cuántas libras?
  • Usando su calculadora, resuelva los siguientes problemas (verifique sus respuestas con un compañero):
    • ¿Cuál es tu peso en N?
    • ¿Cuál es tu peso en kg?
• Continúe con el video y mírelo hasta el final.
• Regrese al video o imagen de un objeto en el espacio. Haga las mismas preguntas o preguntas similares que antes, esta vez corrigiendo cualquier error.
• Verifique que haya entendido mostrando el cuestionario de la lección y completándolo como clase.

Actividad Parte 1

• Divida la clase en grupos de 4. Proporcione a cada grupo una balanza digital, una balanza de resorte, objetos para ser compactados y pesados, canasta, cuerda, vaso de precipitados con agua y papel cuadriculado.
• Pida a los estudiantes que compacten cada uno de los objetos usando la balanza digital. Haga que conviertan la masa en kg y registren sus datos.
• A continuación, pida a un alumno del grupo que sostenga la balanza de resorte, mientras que otro alumno cuelga la canasta de la balanza. Recuérdeles que pongan a cero la escala. Pida a los estudiantes que pesen cada uno de los objetos en N colocándolos, uno a la vez, en la canasta. Haga que registren sus datos.

Cálculos y análisis

• Haga que los estudiantes conviertan cada una de las masas que registraron usando la báscula digital en N y luego comparen esos números con los pesos que midieron usando la báscula de resorte. Haga que calculen el porcentaje de error entre los pesos esperados y los pesos medidos.
  • ¿Cuáles son algunas posibles fuentes de error?
• Usando papel cuadriculado, pida a los estudiantes que grafican el peso de sus objetos (N) versus sus masas (kg).
  • ¿Qué te dice la forma de la gráfica sobre la relación entre masa y peso?

Actividad Parte 2

• Haga que los estudiantes retiren la canasta de la báscula de resorte y vuelvan a poner a cero la báscula. Pídales que elijan uno de los objetos más grandes (debe ser un objeto que pueda mojarse).
• Pida a los estudiantes que usen la cuerda para suspender el objeto de la balanza de resorte. Haga que controlen el peso en N.
• Luego, pida a un estudiante que baje lentamente el objeto en el vaso de precipitados con agua.
  • ¿Lo que pasa? Describe lo que estás observando en términos de peso y masa.

Extensión

Usando una calculadora en línea, haga que los estudiantes encuentren su peso (tanto en libras como en kilogramos) en diferentes planetas.

Lecciones relacionadas

• Medición de masa y peso con las leyes de Newton
• Leyes de Newton y peso, masa y gravedad
• Fórmula para masa: definición y ejemplos

Rodrigo Ricardo Editor y fundador