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Superficies deslizantes

Investigando el efecto de la fuerza de rozamiento

¿Alguna vez hemos tratado de comenzar a correr y deslizarnos por un piso liso de madera llevando puestos unos calcetines? 

¿Qué sucede si intentamos lo mismo en un piso alfombrado o usando unos  zapatos? 

sock
farm3.staticflickr. Calcetines (Dominio público)

La cantidad de rozamiento (o fricción) entre los pies y la superficie del piso determina la facilidad o dificultad para deslizarnos.

Vamos a investigar cómo la fuerza de rozamiento afecta al movimiento de los objetos.

Investigamos: ¿Qué factores actúan para aumentar o disminuir el rozamiento?

Duración:
2 horas
Agrupamiento:
3 o 4 personas

Seguro que en más de una ocasión hemos deseado deslizarnos libremente como, por ejemplo, cuando patinamos.

Patinador
piqsels. Patinador (CC0)

Para investigar la fuerza de rozamiento, realizaremos varias investigaciones. El resultado lo trasladaremos a un informe científico.

Algunas combinaciones de superficies, como unos calcetines en un piso de madera, producen muy poco rozamiento. Otras combinaciones, como las suelas de goma en un piso de madera, producen mucha más fricción.  

El rozamiento es la fuerza que se opone al movimiento entre dos superficies que se tocan entre sí. Esta fuerza de rozamiento es una parte muy importante de la vida cotidiana; sin ella, no podríamos caminar porque los pies simplemente se resbalarían en el piso. A veces es muy importante que las superficies tengan un alto rozamiento, como las llantas de goma de un automóvil en la carretera. En otras ocasiones, queremos que las superficies tengan poco rozamiento como cuando se baja un tobogán en el patio del recreo o cuando se está patinando.

La fuerza de rozamiento cambia según los materiales que entren en contacto entre sí.

Otra cosa que puede afectar al rozamiento es el peso del objeto. Por ejemplo, si estamos empujando dos cajas, una más pesada que la otra, hechas del mismo material, tendremos que empujar más fuerte para mover la caja más pesada. Esto se debe a que la gravedad tira con más fuerza sobre la más pesada, lo que aumenta su rozamiento con el suelo. 

Vamos a hacer un experimento en el cual  mantendremos constante el peso de los objetos que utilizaremos para que probemos diferentes materiales sin preocuparnos por los efectos de la gravedad.

Nos disponemos en grupos. Cada grupo puede trabajar con dos superficies y dos objetos.

Seguimos investigando

Duración:
1 hora
Agrupamiento:
3 o 4 personas

En el experimento anterior hemos mantenido constante el peso de los objetos y hemos variado las superficies de contacto.

Ahora, vamos a investigar el efecto de otra variable: ¿qué sucede si mantenemos la superficie de prueba y el objeto constantes, pero cambiamos el peso del objeto (agregando progresivamente más peso sobre el objeto)?

  1. Preparamos el diseño y lo realizamos.
  2. Hacemos una gráfica de la distancia recorrida (eje y) frente el peso del objeto en estas condiciones (eje x).
  3. Sacamos conclusiones y añadimos los resultados al informe.

Comunicamos: póster científico

Duración:
2 horas
Agrupamiento:
3 o 4 personas

Hemos hecho una investigación en la que hemos analizado el efecto de las diferentes variables sobre la fuerza de rozamiento. El trabajo de investigación no termina hasta que se comunican los resultados. Vamos a hacerlo mediante un póster científico.

Los pasos serán los siguientes:

  • Elaboramos un póster científico con los resultados de las investigaciones
  • Cada grupo expone su póster en clase o en lugares del centro (sala de profesores, pasillos, biblioteca, etc.)
  • En el aula, cada grupo expone brevemente sus resultados

Evaluación y reflexión

Una vez que hemos finalizado la tarea, es un buen momento para reflexionar en nuestro diario de aprendizaje. Algunas sugerencias pueden ser:

  •  ¿Qué he aprendido?
  • ¿Qué me ha sorprendido más de todo el proceso? ¿Por qué?
  • ¿He cambiado alguna idea previa? ¿Cuál?
  • ¿Qué me ha resultado más difícil? ¿Por qué?

Evaluación de la tarea

La tarea se evalúa con la siguiente escala de valoración para un trabajo de investigación científica (se puede descargar en formato odt y en pdf):

y con la siguiente escala de valoración de un poster científico (descargar en formato odt o en pdf):

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