Nivel 2 · Física de secundaria · Kit docente · Grados 10–12
Mecánica y leyes de conservación
Un registro de laboratorio para estudiantes y una guía específica para docentes convierten el modelo interactivo en una investigación repetible.
Registro del estudiante
Momento de colisión y auditoría energética
¿Qué cantidades permanecen conservadas cuando dos vagones colisionan y qué cambia cuando se atacan o rebotan?
Preparación
- • Usa el laboratorio de colisiones. Mantén las dos masas fijas mientras comparas una caja elástica con una vaina adherente, luego cambia una masa y repite.
Predice primero
- 1. Predecir la dirección final del momento del sistema.
- 2. Predecir qué colisión preserva la energía cinética y cuál la transfiere a otras formas.
| Variable | Función | Unidad |
|---|---|---|
| Masas de carros | Controlado, luego independiente | kg |
| Velocidades iniciales | independiente | m/s |
| Velocidades finales | Dependiente | m/s |
| Momento total y energía cinética | calculado | kg·m/s y J |
Columnas de observación
Analiza
- 1. ¿Cuál residual antes o después es el más cercano a cero?
- 2. ¿A dónde va la energía cinética en el modelo de pegado?
- 3. ¿Por qué el sistema debe incluir ambos carros?
- 4. Nombra un impulso externo que debilite la comparación.
Marco para la conclusión
En los modelos de colisión de ___, el momento total cambiaba en ___ mientras que la energía cinética cambiaba en ___ porque ___.
Guía del docente · 45–55 minutos
Enseña la investigación, no la interfaz
Objetivo: Los alumnos utilizan un límite de sistema declarado para distinguir la conservación del momento de la conservación de la energía cinética.
Preparación
- • Revisa la velocidad señalada y los límites del sistema.
- • Prepara un caso de masa igual y uno de masa desigual.
- • Define un residual numérico aceptable antes de la actividad.
Movimientos de facilitación
- • Pide el límite del sistema antes de cualquier ecuación.
- • Requiere impulso señalado en lugar de solo velocidad.
- • Haz que los grupos intercambien ajustes y reproduzcan el libro de cuentas de los demás.
Accesibilidad y participación
- • Emparejar flechas con números con signo para que la dirección no dependa del color.
- • Ofrece un libro de contabilidad preformateado y acceso a la calculadora.
- • Permite la entrada del teclado para cada control de modelo.
Evidencia de aprendizaje
- • Un libro de registro completo de momento firmado
- • Una comparación correcta de energías cinéticas
- • Un límite de sistema defendido
Comprobaciones de ideas erróneas
El momento y la energía cinética siempre se conservan.
El momento se conserva en una colisión aislada; la energía cinética se conserva solo en la idealización elástica.
Un carro parado no afecta al libro de cuentas.
Su masa y movimiento final siguen pertenecientes al sistema de dos carros.
Ampliación
Introduce un impulso externo medido y prueba si el libro mayor de momento corregido se cierra.