cURSO DE MECANISMOS. bEATVI · La palanca se considera la máquina más simple que existe, no es...
Transcript of cURSO DE MECANISMOS. bEATVI · La palanca se considera la máquina más simple que existe, no es...
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
1
MECANISMOS
Este curso está inspirado en el libro de máquinas y mecanismos de lego, haciendo la variación de que
se van a desarrollar las actividades utilizando materiales reciclables, esto para que cualquier niño con
internet o sin internet, pueda replicarlo y aprender los conceptos físicos de los principales mecanismos,
para en el siguiente curso, aplicarlo en la construcción de máquinas más complejas.
¿Qué se busca con esto?
Objetivos del material de lego:
• Pensar con creatividad para intentar explicar la forma en que funcionan las cosas
• Establecer enlaces entre la causa y el efecto
• Diseñar y fabricar artefactos que cumplan criterios específicos
• Probar ideas utilizando el resultado de sus observaciones y medidas
• Realizar preguntas que puedan ser investigadas científicamente
• Reflexionar acerca de cómo encontrar respuestas e imaginar nuevas posibilidades
• Pensar en lo que podría ocurrir y probar ideas nuevas
• Realizar comparaciones cambiando factores y observando o midiendo los efectos
• Realizar observaciones y medidas sistemáticas
• Presentar y comunicar datos utilizando diagramas, planos, tablas, gráficas de barras y gráficas
de líneas
• Decidir si los resultados coinciden con las predicciones realizadas, y si las conclusiones
permiten realizar más predicciones
• Revisar el trabajo y describir su importancia y limitaciones
Objetivos adicionales Beatvi:
• Brindar un material de estudio inclusivo y de calidad (Videos y guías)
• Fomentar el reciclaje
• Incentivar la creatividad y enlazar la fabricación de los mecanismos, con el arte.
• Aprender de otras áreas del conocimiento relacionadas con el tema visto
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
2
BIENVENIDOS TODOS!!
Holaaa, soy el profe David y te acompañaré a lo largo de este libro-tutorial Beatvi :D… te
aseguro que vas a aprender como nunca y te vas a divertir un montón, vamos a construir
mecanismos, aprender historia, aprender biología, hacer experimentos, hacer retos, compartir
lo que aprendemos y muchas cosas más. Te darás cuenta de lo divertido que es aprender
Hago parte de la familia Beatvi; somos una comunidad de jóvenes que queremos transformar
la educación mundial, y queremos junto contigo, crear una educación en la que todos seamos
muy felices aprendiendo, ayudando a los demás y haciendo lo que más nos gusta
Me interesa saber quién eres y qué te motiva a aprender, entonces siéntete libre de contarme
un poco de tu historia. Puedes escribir en el espacio en blanco, y si tienes la forma, tomar una
foto y compartirla en el siguiente link de la clase: _________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Si quieres puedes contar tu historia por medio de un dibujo :D
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
3
1. PALANCA
“Dame un punto de apoyo y moveré el mundo”
Curioseando…
¿Sabes qué es una palanca?
¿sabías que algunos animales como los chimpancés han utilizado palancas para conseguir su
alimento?
¿Sabías que las civilizaciones antiguas se valieron de la palanca para construir sus grandes
edificaciones?
¿sabías que las palancas existen desde mucho antes de que alguien se las inventara? ¿cómo
es eso posible? ¡El profe está loco!!!
Resolvamos juntos estos enigmas de la vida; estoy seguro de que tanto tú como yo, no
podremos llevar una vida tranquila sin antes haber dado respuesta a estas y muchas más
preguntas de ciencia… es más, ¡no podremos estar tranquilos hasta construir nuestras propias
palancas… así que VAMOS!
La palanca se considera la máquina más simple que existe, no es más que una barra rígida o
un objeto sólido que se utiliza para transferir una fuerza.
Gracias a un pivote, la palanca se puede utilizar para cambiar la fuerza aplicada (esfuerzo),
alterar la dirección y cambiar la distancia de movimiento. Un esfuerzo, un pivote y una carga
son los tres elementos comunes en todas las palancas.
¿Sabías que existen 3 tipos de palancas? Las hay de primera clase, de segunda clase y a que
no adivinas como se llama el tercer tipo…jaja sí, de tercera clase :p
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
4
Las palancas de primera clase tienen el pivote entre el esfuerzo y la carga (a veces llamada
resistencia). Ejemplos comunes de palancas de primera clase incluyen un sube y baja, unos
alicates o unas tijeras; este tipo de palanca se muestra en la siguiente figura:
Pero profe! ¿Qué es un pivote? ¿Qué es una carga? ¿Qué es un esfuerzo?
Wooo muy bien! Me encanta que te hagas tantas preguntas; pues bueno, te voy a ayudar a
resolverlas dándote un pequeño ejemplo real…
Cuando yo era niño, como tú, me gustaba mucho jugar en el sube y baja; íbamos con mis
hermanos y mis primos. Mi hermano se subía a un extremo y yo al otro y nos impulsábamos
para subir mientras el otro bajaba; pero no todo es color de rosa; muchas veces llegaban mis
primos para jugar, entonces, se acercaban lentamente, mi hermano les hacia una señal y
cuando yo estaba en la parte de arriba, todos corrían y se sentaban en el extremo en donde
estaba mi hermano, dejándome arriba por uuuuuun bueeen tiempooo, hasta que gritaba
pidiendo ayuda a mis padres para poder bajar de nuevo :/
Pero bueno, de esa experiencia traumática, aprendí lo siguiente:
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
5
El pivote es ese punto que, por lo general se ubica en el centro de la barra y permite el
movimiento del sube y baja, que hace que a veces un extremo de la barra esté arriba y a veces
abajo; la carga es ese peso que se opone al movimiento, por ejemplo el peso de mi hermano,
o el de mis primos que no me dejaban bajar y el esfuerzo es la fuerza que tu haces para vencer
la carga y que pueda haber movimiento. En mi caso, el esfuerzo que yo hacía no era suficiente
para vencer la carga
A. Explicación de fabricación de la palanca:
Vamos a fabricar esta super palanca y a aprender muchas cosas de ella :D
Materiales:
Te voy a dar un super consejo . Para poder ahorrar tiempo, lo mejor es tener todos
los materiales a la mano, entonces cerciórate de tener los siguientes materiales:
• Cartón de 3 mm de espesor
• Tijeras
• Lápiz
• Compas
• Regla
• Pegante
• Palo de madera de 5 mm
• Botella pequeña, reciclada
Dibuja las siguientes figuras sobre el cartón, respetando las medidas que aparecen, las
cuales están en milímetros. Por ejemplo, 180 milímetros son 18 centímetros, 30
milímetros son 3 centímetros. Ten presente la cantidad de piezas que necesitas; por
ejemplo, necesitas hacer 4 dibujos de la pieza 3.
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
6
• De la pieza 1 necesitas fabricar 1 unidad
• De la pieza 2 necesitas fabricar 1 unidad
• De la pieza 3 necesitas fabricar 4 unidades
1. Comienza haciendo el dibujo en el cartón, con las medidas correctas.
2. Recorta el cartón. Te recomiendo primero hacer un corte rápido del contorno de
la figura y luego sí hacer los cortes más precisos, como se muestra a
continuación:
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
7
3. Realiza los agujeros. Te recomiendo primero que utilices un tornillo para hacer un
pequeño agujero y luego las tijeras para hacerlo más grande.
Parte A:
Para armar tu palanca de primera clase, necesitarás pegar las piezas que lo componen,
para ello puedes utilizar la silicona o cualquier pegante para cartón.
Con las piezas que tienes, arma la parte A del sube y baja. Debes tener en cuenta que
las piezas 3 deben ir en el centro de la pieza más larga. Como esta tiene un largo de
180mm (18cm), entonces las piezas 3 están a 90mm (9cm), ubicadas en toda la mitad,
tal como se muestra en la figura:
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
8
Parte B:
Con las piezas restantes, arma la parte B del sube y baja, teniendo en cuenta que las
piezas 3 se ubican en el lado más largo de la pieza 2, como se muestra a continuación:
Une ambas partes, utilizando el eje de madera de 5 mm.
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
9
B. Experimento
• Predice
• Actúa
• Reporta tus resultados
• Da tus conclusiones
Para el experimento vas a necesitar una botella plástica, pequeña, que hayas reciclado y
unas 10 monedas de una misma denominación (te recomiendo de 200 o 500 pesos)
Corta la botella en la mitad y pégala a un extremo de tu balancín.
Ve colocando monedas (todas del mismo valor) y llenando la tabla. De 1 a 10, ¿qué tan difícil
es elevar el vaso con las monedas?
1 -> Muy fácil
10 -> Muy difícil
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
10
Ten en cuenta de que antes de realizar el experimento, es bueno llenar nuestra tabla de
predicciones, con los valores que creemos que vamos a encontrar cuando hagamos el
experimento.
Numero de monedas Predicción (dificultad de 1 a 10)
Realidad (dificultad de 1 a 10)
1
2
3
4
5
7
8
9
10
¿Es más fácil o más difícil subir la carga cuando se tienen más monedas? Explica por qué.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________________________
¿En algún momento se ha doblado o quebrado el cartón, debido al peso de las monedas?
Si no, coloca muchas monedas hasta que ya no puedas levantarlas más. ¿por qué crees
que pasa esto?
Nota: si se daña el cartón, no te preocupes, es normal. Somos inventores y aprenderemos a hacer palancas
cada vez más resistentes
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________________________
Vamos a presentar nuestros resultados como unos verdaderos expertos ¿sabías que la
mayoría de los ingenieros en el mundo, presentan sus resultados por medio de tablas y
gráficas? Pues vamos a hacer lo mismo, ya tenemos la tabla, ahora te propongo hacer una
pequeña gráfica de tus resultados :D
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
11
Utilizar otros materiales:
Repetir el experimento, utilizando cartón más grueso (9mm)
¿es más fácil elevar la carga?
________________________________________________________________________
______________________________________________________________
¿el balancín se dobla en algún momento?
___________________________________________________________________
¿por qué crees que pasa esto, si estamos utilizando el mismo material, que es el cartón?
________________________________________________________________________
______________________________________________________________
Para aprender más…
Sabías que, al utilizar otras tecnologías y otros materiales, podemos hacer máquinas más
resistentes… por ejemplo, el profe se animó y fabricó esta palanca de primera clase,
utilizando una impresora 3d y como material, un plástico de impresión 3d llamado PLA :D
¡los resultados fueron increíbles! Te comparto algunas imágenes de nuestro balancín
realizado en impresión 3D
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
12
¿por qué crees que al ser el mismo espesor que el balancín inicial, este es más resistente?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
¿Qué pasaría si en lugar de plástico utilizáramos metal para nuestro balancín?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
¿Te has preguntado qué pasa si hacemos nuestro balancín un poco más largo? ¿sería más
fácil o difícil levantar la carga?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________________________
¿Podrías darme algunos ejemplos de palancas de primer orden que utilices en tu vida diaria?
________________________________________________________________________
______________________________________________________________
C. Personaliza tu creación (etapa artística)
Déjate llevar por tu imaginación y has de tu balancín una obra de arte :D puedes pintarlo,
hacer una escultura, colocar tu nombre, hacer lo que quieras… pero sobre todo, no olvides
nombrar los puntos clave: Pivote, carga y esfuerzo.
El profe hizo el ejercicio… pero con seguridad tú lograrás hacer algo más bello :D
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
13
La llamo el “balancín payasín”, porque parece un payaso :v
¿Te has divertido tanto como yo? ¿Quisieras que lleváramos este conocimiento al extremo y
que sigamos aprendiendo de una manera super divertida?
Pues bueno, por si fuera poco, los profes de Beatvi hemos creado nada más y nada menos que
un reto para estudiantes extremos y sin miedo a los retos :o El reto se llama…
#PalancaChallenge.
Requisitos del reto:
• Invita a tus padres a que hagan el reto contigo.
• Debes grabar un video en donde puedas mostrar que cuando intentas levantar algo
pesado con tus propias manos, es difícil, pero cuando utilizas la palanca, sí que lo puedes
hacer fácil :D
• Sé creativo y muéstranos que puedes sacar el mayor provecho de lo que has aprendido
a lo largo de este primer libro tutorial jeje
• Sube el video a tu canal de tiktok con el hashtag #PalancaChallenge #BeatviChallenges
• Compártelo con tus amigos y has que muchos niños más puedan aprender como tú lo
estás haciendo.
• La solidaridad es lo más importante que podemos fomentar, si no cuentas con internet o
celular para grabar el video y hacer el reto, puedes pedir el favor a un amigo, a algún
familiar o al vecino para que te ayude y que ellos también puedan hacer el reto contigo.
• Si cuentas con internet y celular y conoces a algún amigo que no tenga estos medios,
puedes ayudarlo y compartir, para que él o ella también puedan hacer el reto. La idea es
que todos podamos compartir lo que tenemos, para entre todos construir una hermosa
sociedad más solidaria…
CURSO DE MECANISMOS. BEATVI
14
Quiero despedir este primer libro tutorial, diciéndote de que podemos cambiar el mundo, que
así como las grandes civilizaciones lograron transformar nuestro entorno, nosotros también
podremos transformar nuestro entorno y nuestra realidad, podremos utilizar la ciencia para
hacer de nuestra comunidad, nuestro barrio, nuestro país, un lugar mejor para todos… así que
pongamos en práctica lo que hemos aprendido en este libro tutorial; que nuestro punto de
apoyo sea la educación, la carga serán esos problemas que hacen las cosas difíciles, pero de
los cuales podemos aprender y la fuerza seremos todos nosotros, que superaremos los
problemas y aprenderemos de ellos… así que como decía nuestro viejo amigo Arquímedes…
“dame un punto de apoyo y moveré el mundo!”
Nos vemos en la siguiente clase… Chaooo!
En el próximo capítulo de Beatvi-Mecanismos…
• Estudio del uso de herramientas como la palanca en animales. Invitado especial: profesor
Wilson Rodríguez, experto en biología.
• ¿Cómo se cree que los egipcios utilizaron la palanca para construir sus grandes
edificaciones? Invitada especial: _____________________ experta en historia.
• ¿Por qué las palancas existen desde mucho antes de que alguien se las inventara?
Invitado especial: ___________________ estudiante de medicina de la Universidad
Nacional de Colombia.