La llegada del hombre a la luna, la gravedad y los simuladores

El 20 de julio del año 1969 por primera vez, el hombre logra llegar a la luna, con una transmisión que dejara más dudas que certezas, fue un hecho que marcó un antes y un después: El hombre trascendía de su espacio terrenal y comenzaría a investigar el espacio intergaláctico.
A continuación recordemos esa transmisión televisiva que lograra quedar en la posteridad.

Ficción o realidad, lo que podemos observar con nuestros alumnos es el comportamiento del astronauta Neils Amstrong al pisar el suelo lunar, ese movimiento que tiene su explicación y que es atribuible a la gravedad de la luna (1,62 m/s2), diferente al de la tierra (9,81 m/s2) debido a esta fuerza de atracción los objetos son más "livianos", tal como pidiese el hombre en su deseo al genio de la ilustración.

El deseo de pesar menos

Allí claramente pueden enseñarse dos cosas: Por un lado la segunda ley de Newton que postula F = m * a, donde la fuerza es directamente proporcional a la masa por la aceleración (en el caso de la ilustración es la aceleración de la gravedad lunar) y por otro lado desterrar la errónea idea que el peso es lo mismo que la masa corporal, justamente la masa corporal que sufre la atracción gravitatoria nos arrojará un peso en la tierra y otro en la luna, casi 6 veces menor.
De este modo, pueden asociarse los interrogantes entorno al comportamiento de los objetos en otros planetas con diferentes valores de gravedad.
Para ello, contamos con dos tipos se simuladores que resultan de suma utilidad, tal es el caso de los simuladores pHet y los Educaplus.

Imagen extraída del simulador

En el caso del simulador pHet "Rampa de skate" puede observarse a un skater patinar en una rampa parabólica, variando la altura de la rampa respecto del suelo, observando la variación de la energía cinética (dependiente de la velocidad) y de la energía potencial (dependiente de la altura); así también puede variar el planeta en el que realiza sus maniobras el skater, los cambios son notorios e intuitivos, permitiendo al alumno una mayor fijación de contenidos.

Imagen extraída del simulador

En el caso de Educaplus, se observa a un niño que pende de un resorte y que puede ir haciéndolo variar en diferentes planetas, observando cómo cambia su peso, como así también algunos ejercicios deductivos que permiten al alumno afianzar sus conocimientos.
Si comparamos ambos simuladores:

• Conectividad: El simulador pHet puede ser descargado y ejecutado sin conexión, a diferencia de Educaplus que debe encontrarse el usuario conectado para poder trabajar con él.
• Parámetros a explorar: El simulador pHet tiene una amplia gama de parámetros para variar y observar los cambios a través de gráficos. Educaplus si bien no cuenta con una amplia variedad de parámetros, ofrece unas situaciones problemáticas para ser resueltas por los alumnos.
• Apariencia / aspecto visual: Ambos simuladores son de apariencia amena, de fácil apropiación. Aunque resulte más atractivo para los alumnos el skater, dado que actualmente es moda entre ellos el uso de las patinetas y los desafíos extremos.
• Apropiación de contenidos: Siempre resulta conveniente elaborar una propuesta de enseñanza, no se puede presentar un simulador como si fuera un juego y que los alumnos efectúen las variables sin saber el fenómeno físico que ello implica. En el simulador pHet debe tenerse un cuidado especial y previamente elaborar una guía que los alumnos deban seguir para no perder la riqueza y el potencial que encierra dicho simulador.

Existen otros simuladores que permiten el abordaje de la temática, el hecho de plantear la llegada del hombre a la luna fue sólo un disparador para captar la atención de los alumnos y de esa manera ir derivando hacia otras cuestiones que no puedan experimentarlas de otra manera que no sea por medio de la simulación.

De Benjamin Franklin, pasando por las jaulas de Faraday hasta el uso de simuladores

Existen numerosas creencias sobre dónde refugiarse un día de tormenta, peor aún si se observan descargas eléctricas. Estas descargas se producen por una transferencia de cargas debido a la fricción entre gotas ya solidificadas por la temperatura y las que se encuentran ascendiendo producto de la evaporación. Sin embargo, este fenómeno puede visualizarse en hechos cotidianos de menor magnitud, tal como es el caso de frotar dos superficies y acercarla a otra observando la descarga eléctrica (conocida como electricidad estática). El reconocido experimento de Benjamin Franklin: El pararrayos, permitirá abrir el debate entorno a videos que lleven a los alumnos a preguntarse qué ocurre, por ejemplo, con un avión que vuela en plena tormenta eléctrica, si sufre daños o no y a qué se debe eso.

Se integrarán varios recursos desde videos de Youtube hasta simuladores pHet que seguramente le hubiesen sido de gran utilidad a Benjamin Franklin.

Desde el inicio en el ciclo básico se busca la introducción a la noción de campo de fuerzas como una zona de espacio donde se manifiestan interacciones de diferente naturaleza, utilizando ejemplos gravitatorios, eléctricos y magnéticos. Bien se sabe que el aprendizaje que van a ir adquiriendo nuestros alumnos es del tipo “espiralado”, es decir que un conocimiento adquirido en 1° año tal vez no tenga repercusión inmediata en los años posteriores, pero sí a la hora de formarse en el ciclo superior. Se recurre al uso de videos ya que los alumnos no tienen porqué imaginar un rayo que cae sobre un avión o sobre un pararrayos, el empleo de imágenes ayudará a la apropiación, como así también al impacto visual. Y el simulador es el corolario que facilita la visualización de lo que no se observa a simple vista. Con un trayecto formativo en la secundaria básica, cuya continuidad pedagógica, permita encontrar a un alumno afianzado en cuanto a conocimientos que solo deban conectarse de manera adecuada para el abordaje, con la madurez que el nivel superior exige, la introducción que se mencionara en los NAP logrará tener una continuidad efectiva.

Se solicitará la lectura de los siguientes artículos:

Benjamin Franklin y el pararrayos

Muertes ocasionadas por rayos

Los alumnos deberán tomar nota de lo que consideren como conceptos principales.

Luego se presentarán los siguientes videos:

Solicitando que realicen un texto argumentativo tras haber visualizado todos los videos, deberán explicar qué es el fenómeno del rayo, porqué el avión atrajo al relámpago y siguió funcionando, porqué a sus pasajeros no les ocurrió nada. Para ello la indagación deberá continuar sobre ¿Qué es la jaula de Faraday?

En la experiencia de las burbujas (o pompas de jabón) se observa un globo que atrae a la burbuja externa al aproximarse a ella... ¿Qué cargas intervienen? ¿Se puede visualizar sus efectos? Deberán relatar brevemente su experiencia.

A continuación se procederá al uso de dos simuladores pHet.

Simulador "Globos y electricidad estática" (Balloons and Static Electricity)

Imagen extraída del simulador

En el video de las pompas, no se observa qué hace el muchacho con el globo, aunque se supone que realiza un leve frotamiento entre la ropa que lleva puesta y éste. Al realizar la misma experiencia, pero con el simulador, los alumnos deberán describir qué ocurre con las cargas al frotar el globo con la prenda y al acercarlo hacia la pared.

Así también resulta conveniente que realicen un breve texto argumentativo fundamentando qué fenómeno ocurre cuando se acerca el globo a la pompa de jabón.

Imagen extraída del simulador

El simulador Globos y electricidad estática es de fácil comprensión, generando un impacto visual a tal punto que hace visible lo que no es visible, en cuanto a la atracción de las cargas de diferente signo.




Simulador "John Travoltaje"

Imagen extraída del sumulador

En el video del avión que vuela en plena tormenta y recibe la descarga eléctrica ocurre un fenómeno interesante. Con el simulador: Al mover la pierna de John Travolta los alumnos deberán observar que va ocurriendo, para luego mover el brazo dirigido al picaporte. Un hecho cotidiano que les ocurre a menudo.


Además deberán realizar un breve texto argumentativo efectuando una analogía entre el sistema AVIÓN - NUBES - DESCARGA y el sistema JOHN TRAVOLTA - ALFOMBRA - PICAPORTE - DESCARGA. 

Imagen extraída del simulador

El simulador Travoltaje permite realizar un movimiento de pierna que provoca la transferencia de cargas al cuerpo de John Travolta, a la espera de encontrar un medio que permita la descarga.





Algunas preguntas que permitirán hallar la analogía son: ¿Entre quienes se produce la transferencia de cargas? ¿Cuál es el efecto resultante? ¿Cuál es el sistema o partes que conforman el sistema estudiado?

Como siempre se aclara, los posteos son a modo de sugerencia, cada docente deberá indagar el simulador, observar los videos, proponer otros, según sea el grado de complejidad acorde adonde pretenda llegar. Lo importante es animarse al uso de nuevas tecnologías y mostrar a los alumnos que otras maneras de enseñanza son posibles.