propuesta metodologica

CIENCIA 21

Unidad 3

Grado 4

CIENCIA 21: Ciencia Para el Siglo 21 Organización de la Tierra

GRADO 4

UNIDAD 3

Maquinas Simples

Fecha_______________________ Queridas Familias, En nuestra próxima unidad de ciencia, estaremos explorando las maquinas simples

y su importancia haciendo trabajos. Nosotros haremos modelos de palancas, planos in-

clinados, poleas, ruedas y ejes, engranajes y tornillos. Aprenderemos por comparación

como las maquinas simples hacen parecer el trabajo mas fácil habilitándonos para usar

menos fuerza.

Usted puede ayudar a su niño a aprender mas acerca de las maquinas observando y

discutiendo sobre las maquinas comunes que se encuentran en el hogar. Por ejemplo,

una bicicleta es una excelente maquina para demostrar el “poder” de las maquinas. Vea

si su niño le puede explicar como trabaja una bicicleta. ¿Que contienen las maquinas

simples? Otras maquinas que podría considerar son las herramientas de jardinería, uten-

silios de cocina y herramientas de talleres. Hablándole acerca de la maquinas usted pue-

de reesforzar los conceptos que su niño esta aprendiendo en la escuela.

Sinceramente,

7

Grado 4, Unidad 3, Lección 1 Preguntas sobre Ciencia Mayo 1998

Preguntas Sobre Maquinas Simples (Trivialidades)

• Las rampas fueron usadas para construir las grandes pirámides de Egipto. • Todas las maquinas simples se derivan del plano inclinado y de la palanca. • Leonardo DaVinci escribió la primera explicación sistemática de cómo trabajan las maquinas. • La cuña consiste en realidad de dos planos inclinados colocados espalda con espalda. • Arquímedes invento uno de los primeros tornillos en el siglo tercero AC. • Todas las maquinas simples necesitan la energía humana para trabajar. • Una carretilla es una maquina simple que usa una rueda, un eje y una palanca. • Cualquier cosa que ayude a soltar algo es una palanca. • Es fácil halar con cuerdas y poleas si usted usa por lo menos dos poleas. • Catapultas son palancas usadas por la armada medieval para lanzar rocas. • El tornillo es una versión circular del plano inclinado. • Las cuñas son usadas mayormente para separar cosas, como un martillo para golpear un clavo de-

ntro de una pieza de madera.. • El tornillo de Arquímedes fue usado primero para irrigar los campos . • La rueda revoluciono de un pedazo de madera sólida y redonda a una rueda construida con varias

piezas pequeñas como aros y radios. • La turbina de agua, la cual es una rueda y un eje empujados por el movimiento de agua del río, fue

inventada por los griegos. • En el siglo primero AC, un ingeniero romano llamado Vituvius diseño la primera turbina practica. • Un cierre usa tres cuñas. • Los neumáticos, frenos y volante de un carro son maquinas simples. • Demuestre su destreza usando una palanca para levantar un carro con una mano. Solo necesita un

gato mecánico. • Para usar una maquina simple se requiere empujar o tirar sobre una distancia mas grande. • Galileo uso un plano inclinado para reducir el grado de aceleración para poder estudiar la gravedad

en movimiento lento. • Cada día en todos los países del mundo, se sube y se baja la bandera sobre el asta de la bandera con

la ayuda de una polea. • La mayoría de las maquinas en uso hoy día son maquinas compuestas, hechas por la combinación

de varias maquinas simples. • Cuando usted camina sobre una rampa para llegar a la cima de una loma muy inclinada, usted viaja

una distancia mas grande que si usted sube por escalones. • Su cepillo de dientes es una palanca. • La cantidad de esfuerzo que usted no utilizo cuando esta usando maquinas simples es llamado ven-

taja mecánica. • Empuje las palancas con sus pies para hacer que la polea gire y usted esta montando una bicicleta! • ¿Que tienen en común las ruedas de feria y el botón de la puerta? Son ejemplos de rueda y eje. • Las tijeras son dos palancas enganchadas juntas. • Leonardo DaVinci dibujo ideas mecánicas con tal precisión que ellas pueden ser usadas hoy como

planos para perfectos modelos de trabajo.

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Grado 4, Unidad 3, Lección 3, Línea negra

Realidades sobre las Clases de Palancas

La palanca es una de las herramientas mas viejas conocidas por el hombre. Es una maquina simple que permite a una persona hacer cosas que de otra manera seria muy difícil de hacer como mover o levantar cargas pesadas, soltar nudos apretados o romper materiales. La palanca es una barra que descansa sobre un suporte llamado punto de apoyo. La palanca puede cambiar la dirección y el tamaño de la fuerza. El cambio al usar una palanca es que usted puede mover el peso a una distancia mayor necesitando menos fuerza. La carga (objeto a levantas) puede estar en cualquier punto sobre la palanca y la fuerza puede ser aplicada en cualquier otro punto de la palanca. Hay tres clases de palancas.

Palanca de primera clase: Cuando el punto de apoyo esta entre la carga y la fuerza (i.e., columpio de tabla, balanza de alicates, escala) Palanca de segunda clase: Cuando el punto de apoyo esta en un extremo y la carga esta entre el punto de apoyo y la fuerza (i.e., la carretilla y abridor de botella) Palanca de tercera clase: Cuando el punto de apoyo esta en un extremo y la fuerza esta entre la carga y el punto de apoyo (i.e., martillo, vara de pescar y pinzas.) El principio de las palancas es usado en casi cada utensilio culinario o instrumento del taller. Esto in-cluye alicates, martillos, abridores de botellas, tijeras, llaves y tenazas para hielo.

37

Punto de Apoyo

Fuerza Carga

Palanca de Primera Clase

Punto de Apoyo

Fuerza Carga

Palanca de Tercera Clase

Punto de Apoyo

Fuerza Carga

Palanca de Segunda Clase

Grado 4, Unidad 3, Lección 5, Línea negra

49

Serrucho de Mano

Grado 4, Unidad 3, Evaluación Opcional #1

Nombre__________________________________

Encuentre las maquinas simples Las maquinas simples son muy útiles y se encuentran alrededor de nosotros. Circule las 11 maquinas simples que usted puede ver un estos dibujos.

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Grado 4, Unidad 3, Evaluación Opcional #2

Nombre_________________________________

La Bicicleta es un Grupo de Maquinas Simples Hechos sobre maquinas simples: Hay 6 tipos de maquinas simples las cuales son las partes de otras maquinas mas complejas. Ellas son la palanca, rueda y eje, cuña, polea plano inclinado y tornillos. Partes de una bicicleta Observe una bicicleta cuidadosamente. ??Cuales maquinas simple puede usted encontrar?

Otra observaciones:___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

Llantas de gomas__________________________ Frenos para detenerse_______________________

Frenos calibrados__________________________ Manubrio_________________________________ Cadena y rueda de cadena____________________ Cambios de Velocidad______________________ Pedal y eje________________________________ Horquilla_________________________________

117

CIENCIA 21: Ciencia Para El Siglo 21 Maquinas Simples

GRADO 4 • UNIDAD 3 • PAGINAS DEL DIARIO

INDICE

Hay Presión…………………………………………………………………………………… 1

Hay Presión (Continuación)………………………………………………………………….. 2

Acto de Balancear……………………………………………………………………………. 3

Hoja de Datos para el Acto de Balancear……………………………………………………. 4

Palancas en Nuestra Vidas Diarias……………………………………………………………. 5

Palancas en Nuestras Vidas Diarias (Continuación)…………………………………………. 6

Inclinado Para Concordar……………………………………………………………………. 7

Inclinado Para Concordar (Continuación)……………………………………………………. 8

Experimento Escalonado…………………………………………………………………….. 9

Un Modelo de Un Tornillo…………………………………………………………………... 10

Partiendo el Aire……………………………………………………………………………... 11

Partiendo el Aire (Continuación)…………………………………………………………….. 12

Busca Ruedas………………………………………………………………………………... 13

Rodando, Rodando Vamos…………………………………………………………………... 14

Rodando, Rodando Vamos (Continuación)………………………………………………….. 15

Las Poleas lo Hacen mas Fácil………………………………………………………………. 16

Las Poleas lo Hacen mas Fácil (Continuación)………………………………………………. 17



¿Que engrane?………………………………………………………………………………... 20

Engranajes……………………………………………………………………………………. 21

Engranajes (Continuación)…………………………………………………………………... 22

Engranajes (Continuación)…………………………………………………………………... 23

Haciendo Crema Batida……………………………………………………………………… 24

La Molienda………………………………………………………………………………….. 25

La Molienda (Continuación)…………………………………………………………………. 26

¿Hemos Recorrido un Largo Camino?………………………………………………………. 27

Grado 4, Unidad 3, Lección 3

Nombre_________________________________ Fecha_________________

Hay Presión Problema: ¿Afecta la colocación del punto de apoyo la capacidad de la palanca para levantar objetos pesados? Hipótesis: ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Materiales: Antecedentes: La palanca es una barra que descansa sobre un suporte llamado punto de apoyo. La palanca facilita levantar, mover o romper objetos (la carga). Direcciones: 1. Coloque la regla sobre el punto de apoyo (bloque) a la marca de 15 cm. (La regla deberá estar balan-

ceada). 2. Coloque su caja de crayones (carga) sobre un extremo de la regla. 3. Presionando hacia abajo sobre el extremo opuesto de la regla (fuerza) trate de levantar la caja de cra-

yones. ¿Fue usted capaz de levantar dicha caja?_____________________ Dibuje sus resultados: 4. Mueva su punto de apoyo (bloque) a la marca de 8cm (hacia su dedo). 5. Coloque la caja de crayones (carga) sobre la regla a la marca de 26-30 cm. 6. Presione hacia abajo (fuerza) sobre el extremo opuesto de la regla. ¿Fue usted capaz de levantar la

caja de crayones?_____________ • ¿Fue fácil o difícil levantar la carga cuando el punto de apoyo estaba sobre la marca de 8 cm o

la de 15 cm? Explique su experiencia._________________________________________________________ ____________________________________________________________________________

Regla 1”x1”x1” Bloque Libros Una caja de crayones* Varios materiales del estudiante Cinta pegante

1

Grado 4, Unidad 3, Lección 3 (Hay Presión, pagina 2) 7. Deje su caja de crayones sobre el mismo extremo de la regla.

• Mueva su punto de apoyo a la marca de 19cm y levante la caja de crayones de colores.

• ¿Fue mas fácil o difícil levantar la caja de crayones (carga) comparada a cuando el punto de

apoyo estaba en la marca de 8cm?_____________________

• ¿Fue mas fácil levantar la carga cuando el punto de apoyo estaba en la marca de 15cm?

___________________

8. Trate una diferente carga.

• Mueva el punto de apoyo mas cerca de su dedo (la fuerza).

• Levanta la carga.

• Ahora mueva el punto de apoyo mas cerca de la carga.

• ¿Cual hace mas fácil levantar la carga? __________________________________________

9. ¿Hace la posición del punto de apoyo mas fácil levantar los objetos? Explique. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

2

Grado 4 Unidad 3, Leccion3

Nombre_______________________________ Fecha_________________

Acto de Balancear Problema: ¿Como hace una palanca el trabajo mas fácil? Materiales: regla, lápiz o bloque de madera, cubo de gramos Procedimientos: 1. Balancee la regla sobre el lápiz o el bloque de madera..

• ¿A los cuantos cms hace la regla balance sobre el lápiz (madera)?_________ • Registre esta información en su diario. • Dibuje la información que escribió en su diario.

2. Coloque 2 cubos de gramos a 0 cm en un extremo de la regla y 2 cubos de gramos al otro extremo (30 cm.). • Ahora balancee la regla sobre el lápiz (o bloque de madera). • ¿A cuantos cms hace la regla balance sobre el lápiz (madera)?_________ • Registre esta información en su diario. • Dibuje lo que usted escribió en su diario.

3. Coloque dos cubos de gramos a 0 cm en un extremo de la regla y cuatro cubos de gramos al otro extremo (30 cm). • Balancee la regla sobre el lápiz (o bloque de madera). • ¿A cuantos cms hace la regla balance sobre el lápiz (madera)?_________ • Registre esta información en su diario. • Dibuje la información que escribió en su diario. • ¿Que hizo usted para balancear la regla?__________________________________________

______________________________________________________________________________

4. Coloque 2 cubos de gramos sobre 0 cm a un extremo de la regla y seis cubos de gramos sobre el otro extremo (30cm). • Balancee la regla sobre el lápiz (o bloque de madera). • ¿A cuantos cms hace la regla balance sobre el lápiz (madera)?_________ • Registre esta información en su diario. • Dibuje la información que escribió en su diario.

5. Trate dos y seis cubos de gramos. Registre lo que encontró en el siguiente cuadro. • Prediga la marca de balance para dos y diez cubos de gramos. • Prediga el punto de balance para dos y doce cubos de gramos. • Después de escribir sus predicciones en el cuadro compruebe, registre y dibuje lo que encontró.

6. Después de completar el capitulo, estúdielo para que le ayude a contestar la siguiente pregunta: Usted esta en un columpio y quiere levantar a una persona dos veces mas pesada que usted: ¿Puede usted hacerlo?___________ Explique su respuesta._______________________________

___________________________________________________________

3

Grado 4, Unidad 3, Lección 3, ("Acto de Balancear"), pagina 2

HOJA DE DATOS PARA EL ACTO DE BALANCEAR

(FUERZA) # de cubos a 0 cm. Un

extremo de la regla

(CARGA) # de cubos

a 30 cm. Un extremo de la

regla

(PUNTO DE APOYO)

"punto de balance" Marca en cm. Sobre la regla

DIBUJO

0

0

2

2

2

4

2

6

2

8

2

10

Predicción

____________

Actual

2

12

Predicción

____________

Actual

4

5

Esfuerzo Resistencia Fuerza

Resistencia Punto de Apoyo Fuerza

Punto De Apoyo

Resistencia


Nombre______________________________ Fecha________________________ Estación 1 Direcciones: Destape el contenedor con un destornillador. Después identifique las siguientes partes: Carga: _______________________________________ Punto de Apoyo: ____________________________________ Esfuerzo: _______________________________________ Tipo de palanca: ________________________________ Después de hacerlo, coloque la tapa sobre el contenedor usando un mazo de goma. ............................................................................................…………. Estación 2

Direcciones: Remueva un clavo del contenedor y use un martillo para clavarlo en un pedazo de madera. Después identifique las siguientes partes: Carga: ______________________________________ Punto de Apoyo: ___________________________________ Esfuerzo: _____________________________________ Tipo de Palanca: ________________________________

Esfuerzo Fuerza

Resistencia Fuerza

Estación 3

Direcciones: Use el gancho al final del martillo para remover el clavo. Entonces identifi-que las siguientes partes: Carga: _______________________________________ Punto de Apoyo: ____________________________________ Esfuerzo: ______________________________________ Tipo de palanca: ________________________________

..........................................................................................…………...

Estación 4 Direcciones: Use un cascanueces para abrir una nuez. Después identifique las siguientes partes: Carga: ______________________________________ Punto de Apoyo: ___________________________________ Esfuerzo: _____________________________________ Tipo de palanca: ________________________________

6

Efuerzo Fuerza

Punto de Apoyo Resistencia

Esfuerzo Fuerza Resistencia

Punto de Apoyo Resistencia Fuerza

Resistencia


Nombre________________________________ Fecha_________________

Inclinado Para Concordar Problema: ¿Como hacen los planos inclinados el trabajo mas fácil? Materiales:

Procedimiento: 1. Este seguro de que haya un hoyito abierto en el borde pequeño de la caja que esta usando. 2. Coloque 6 tuercas de una onza (o 3 tuercas de 2 onzas) en la caja. 3. Use la escala para pesar el camión. ¿Que esfuerzo se necesita para levantar el ? Registre el resulta-

do en su diario. 4. Coloque la rampa en el piso y atache la escala al camión. 5. Hale el camión a través de la rampa. 6. Registre el esfuerzo en el cuadro de mas abajo. 7. Levante un extremo de la rampa 20 cm sobre el piso. Use libros y una regla para conseguir la altura

deseada para la rampa. 8. Atache la escala a la caja. Hale el camión sobre la rampa y registre el esfuerzo que hizo para man-

tener el camión en su lugar. 9. Haga lo mismo que en el #8 con un extremo de la rampa filado a 30 cm, y después a 40 cm. Regis-

tre todos los resultados en el siguiente cuadro. Cuadro Grafico: Peso del Camión________ (Esfuerzo para levantar la caja hacia arriba.)

10. Use la información para desarrollar una grafica de barra. Rotule las partes.

Altura de la rampa

0 cm (piso)

20 cm 40 cm 60 cm 80 cm 100 cm 120 cm

Esfuerzo para halar el camión

( en gramos)

• Una cajita • Metro de media

• Un escala (0-250 g) • Tuercas

• Rampa (52 cm) • Regla métrica (30 cm)

7

Un plano inclinado es una ram-pa sobre la cual un objeto puede ser empujado.

Superficie de la rampa

Grado 4, Unidad 3, Lección 4 (Inclinado Para Concordar, pagina 2) 11. ¿Como cambio la fuerza cuando el plano inclinado se hizo mas inclinado?

____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________

12. ¿Como hacen los planos inclinados el trabajo mas fácil?

____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________

13. ¿Si fuese usted a continuar levantando la rampa, a que punto no tendría ventaja?

____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________

14. ¿Consiguió cada grupo los mismos resultados en la investigación? Si no, ¿que podría haber causado las diferencias?

____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________

8

Grado 4, Unidad 3, Lección 4, Extensión

Nombre_____________________________ Fecha___________________

Experimento Escalonado

1. Mire el patrón de escalones. Coloree las secciones de puntos de un color y la de cuadrados de otro color.

2. Corte el patrón por las líneas de guiones gruesos. 3. Doble en el centro por las líneas de puntos, como un abanico. 4. Doble los lados de los escalones hacia atrás y doble cada marbete hacia el centro. 5. Pegue con cinta pegante cada marbete al fondo del escalón. Ahora usted tiene un tramo de

escalera. 6. Sostenga los escalones de manera que las secciones de puntos queden arriba. ¿Seria estos

escalones difíciles de subir? __________________________________________ 7. Cambie la manera de sostener los escalones de forma que los escalones sean mas fácil de

subir. 8. Mire a los escalones desde el lado. Con un dedo, trace el triangulo del plano Inclinado.

9

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Cinta Pegante

Grado 4, Unidad 3, Lección 4, Extensión Nombre______________________ Fecha _______________

Un Modelo de Tornillo Otra clase de maquina simple, el tornillo, es una forma de plano inclinado. Piense que un tornillo es una pieza de metal derecha con un plano inclinado en una espiral. Las aristas causadas por esta espiral son llamadas rocas. Los tornillos hacen mas fácil fijar cosas juntas. La ventaja mecánica de un tornillo depende de la dis-tancia entre las rocas. Mas pequeña es la distancia, mas veces el plano inclinado es envuelto y mayor es la ventaja mecánica. Corte un papel en forma triangular. Coloree donde se le indica. Enrolle papel sobre un lápiz como se demuestra. ¿Como es el tornillo un plano inclinado?________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Color

Color

10

Mas pequeña la distancia entre rocas, mayor la ventaja mecánica.

No envuelto

Roca Plano Inclinado envuelto en una espiral formando un tornillo.

tornillo


Nombre________________________________ Fecha_________________

Dividiendo El Aire Problema: ¿Por que tienen los aeroplanos una nariz puntiaguda? Materiales: papel cinta métrica Procedimiento: 1. Haga un aeroplano de papel. Este se llamara aeroplano #1. 2. Vuele su aeroplano diez veces. Mida la distancia que vuela usando su cinta métrica y registre

sus distancias en el siguiente cuadro en la columna aeroplano #1. 3. Doble hacia abajo la nariz de su aeroplano a un ángulo de 90 grados. Este aeroplano será lla-

mado aeroplano #2. 4. Vuele su aeroplano #2 diez veces. Mida la distancia que el voló usando su cinta métrica y re-

gistre la distancia en el cuadro en la columna aeroplano #2.

Distancia Viajada Prueba AEROPLANO #1 AEROPLANO #2 # de Vuelo CANTIDAD UNIDAD CANTIDAD UNIDAD 1 ________ _____ __________ _____ 2 ________ _____ __________ _____ 3 ________ _____ __________ _____ 4 ________ _____ __________ _____ 5 ________ _____ __________ _____ 6 ________ _____ __________ _____ 7 ________ _____ __________ _____ 8 ________ _____ __________ _____ 9 ________ _____ __________ _____ 10 ________ _____ __________ _____ Promedio de Distancia ________ ______ ___________ ______

11

Grado 4, Unidad 3, Lección 5 (Dividiendo el Aire, pagina 2) ¿Cual aeroplano voló mas rápido? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________ ¿Por que piensa usted que paso esto? Use la información de su cuadro para explicar su respues-ta? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________ ¿Por que se usa una cuña? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________ ¿Por que tiene un aeroplano una nariz puntiaguda? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________

12


Nombre_______________________________ Fecha________________

Busca de Rueda

Nombre del Objeto Donde se Encontró Parte del Objeto que fue doblado

13


Nombre________________________________ Fecha_________________

Rodando, Rodando Vamos Problema: ¿Como una rueda y un eje le ayudan a mover una carga mas fácilmente? Hipótesis:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________ Materiales: 1 libro (600-800 gramos) cinta pegante 1 peso de escala 1 cinta métrica

4 o 5 lápices redondos Patines o cualquier cosa con ruedas

Procedimiento: 1. Use cinta pegante para marcar un punto sobre el suelo. Mida una distancia de 1 1/2 metros desde

esa marca y use cinta pegante para marcar el punto final. 2. Ate una cuerda alrededor del libro y atache el peso de escala a la cuerda. 3. Hale el libro a través del 11/2 metros que usted midió despacio y esfuerzo constante. Use el peso

de escala para medir la fuerza usada. Recuerde usar la escala de gramos. 4. Registre la distancia y la fuerza usada en el siguiente cuadro. 5. Coloque el libro sobre rollos (lápices o tubos de papel toalla). 6. Hale el libro sobre los rollos por la misma distancia, usando la escala para medir la fuerza usada. 7. Registre la distancia y la fuerza usada en el cuadro siguiente. 8. Coloque el libro sobre el patín o sobre lo que usted esta usando en ruedas. 9. Hale el libro y las ruedas por igual distancia, usando la escala para medir la distancia y la fuerza

usada. 10. Registre la distancia y la fuerza en el cuadro de mas abajo.

EXAMEN DISTANCIA Cantidad Unidad Metrica

FUERZA USADA Cantidad Unidad Metrica

Libro

Libro con ruedecillas

Libro con patín

14

Grado 4, Unidad 3, Lección 6 (Rodando Rodando Vamos, pagina 2) ¿Cuales son sus conclusiones acerca de ruedas y ruedecillas?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Escriba una pregunta que usted tenga sobre ruedecillas y/o ruedas y ejes.

__________________________________________________________________________________________________ ¿Piensa usted que el tamaño de las ruedecillas o de las ruedas haría una diferencia? Explique.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Escriba una investigación que probaría su respuesta.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Extensión: • Haga un dibujo de una rueda y un eje y de una cartulina corte un circulo de 10 cm. Empuje un lápiz

hasta la mitad a través del centro del circulo para que sirva de eje. Sostenga el lápiz firmemente y trate de girar la rueda cartulina. Ella no girara rápido debido a la fricción producida por el lápiz cuando roza contra la rueda de cartulina.

• Use un lápiz de tipo redondo, rollitos del papel de baño y patines de ruedas con la escala para halar

un bloque a través de la mesa. Prediga la fuerza necesitada usando el rolito del papel de baño. Registre sus resultados y observaciones. Repita para los lápices y los patines de ruedas. • Escriba una conclusión de sus observaciones acerca del tamaño de las ruedas y las ruedecillas.

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Nombre_____________________________ Fecha_________________

Las Poleas lo hace mas fácil Problema: ¿Como nos ayudan las poleas a mover cargas mas fácilmente? Predicción: ¿Cual sistema piensa usted hará el trabajo mas fácil? Explique por que.

Parte I - Poleas Fijas Materiales: 2 poleas 1 libro escala 2 bandas de goma Cuerda de nylon clavija de madera Cinta métrica Procedimiento: 1. Ate las bandas de goma a la carga (libro) en un patrón de entrecruzar. 2. Ate la carga a la escala y pese. Este seguro de usar gramos. Registre el peso. Cantidad Unidad de Medida Peso de la Carga (libro) ________ ________ 3. Corte una pieza de cuerda de 30 cm.

4. Ate un extremo de la cuerda alrededor de un gancho de la polea y al otro extremo alrededor de la

clavija así que la polea sea fijada a la clavija.

5. Corte una segunda pieza de cuerda de 30 cm.

6. Ate un extremo de la cuerda a las bandas de goma sobre la carga (libro).

7. Trabaje el otro extremo a través de la polea y amarrelo a la escala (vea su diagrama en la pagina).

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Polea Fija

Clavija

Escala

Carga (Libro)

8. Descanse la clavija de madera entre dos escritorios o sillas y haga que dos estudiantes la manten-

gan en su lugar.

9. Descanse el libro sobre el suelo.

10. Levante la carga (60 cm) halando la escala (use un metro para medir cuan alto usted esta levantan-

do el libro).

11. Registre la fuerza usada para levantar el libro dos pies (60 cm) arriba del piso en el cuadro de datos

al final de la ultima pagina.

12. Remueva la polea de la clavija de madera.

Parte II - Polea Móvil Procedimientos: Construyendo una polea móvil. 1. Asegurese de usar el mismo libro que uso como carga en la parte 1 con la polea fija. 2. Corte una pieza de cuerda de 120 cm de largo. (use la misma clase de cuerda que uso en la parte 1). 3. Amarre un extremo de la cuerda a la clavija de madera. 4. Pase el otro extremo de la cuerda a través de la parte baja de la polea y amarre la escala. 5. Amarre el gancho de debajo de la polea a la carga (libro) usando las bandas de goma (vea el diagra-

ma).

clavija

escala

polea

carga

17

6. Con la carga descansando sobre el suelo, cuidadosamente levántela 60 cm (o 2 pies) halándola hacia arriba sobre la escala. (use el metro para medir que alto esta levantando la carga (el libro).

7. Medida de la fuerza usada para levantar la carga (libro) y regístrela en el cuadro de datos bajo la columna “Polea Móvil”.

Compare la polea fija con la polea . ¿Cual sistema de polea hace el trabajo mas fácil? Use sus datos para explicar su respuesta. Parte III - Polea Combinada Procedimiento: Construyendo un sistema de polea combinada. 1. Ahora usted construirá una polea combinada y la comparara con la polea fija y la polea móvil. 2. Use la misma carga (libro) como usted la uso en las partes I y II. 3. Corte una pieza de cuerda de 30 cm y amarrela a la polea por el gancho a la clavija de madera como en la

parte I. 4. Corte un pedazo de cuerda de 200 cm de largo y también amarrela a la clavija de madera. 5. Hale la cuerda o otra polea, a traves de las poleas y de vuelta a traves de la primera polea. 6. Amarre el extremo de la cuerda a la escala. (vea el dibujo). 7. Amarre la carga al gancho de la polea 8. Con cuidado levante el montaje 60 cm (o 2 pies) halando hacia abajo sobre la escala. (Use el metro

para medir cuan alto usted esta levantando la carga (el libro). 9. Mida la fuerza que uso y regístrela en el cuadro de datos en la columna “Polea Combinada”.

18

clavija

Polea movil

carga escala

Polea fija

¿Cual sistema de polea hace el trabajo mas fácil? Use sus datos para explicar porque esto es así. De por lo menos 3 ejemplos de donde y como son usadas las poleas en la escuela y en la casa.

Cuadro de Datos

POLEA FIJA POLEA MOVIL POLEA COMBINADA

Fuerza Usada (como fue medida en la escala)

Cantidad Unidad

Cantidad Unidad

Cantidad Unidad

19


Nombre___________________________ Fecha __________________

!Que Engranaje! Observe el batidor de huevos. Vealo desde todos los ángulos. 1. ¿Cuantos engranajes puede usted encontrar?_____________ 2. ¿Cuantos ejes puede usted encontrar?_____________ 3. ¿Cuantas ruedas puede usted encontrar?_____________ Las cuchillas del batidor de huevos son las partes que hacen las mezcla. 1. Decida a cual persona le toca primero. Esa persona pone el asidero en la posición baja. 2. Ponga un pedazo de cinta pegante sobre una de las cuchillas. 3. Mueva el asidero muy despacio alrededor en un circulo hasta llegar a la posición original. 4. ¿Cuanta veces las cuchillas dan la vuelta mientras el asidero da solo una vuelta?___________

• Repita lo anterior 3 veces. Asegurese de escribir su respuestas cada vez. Cada persona debe tener una oportunidad de tener un turno. Los otros son los que cuentan.

5. Resultados:

• Asidero da vuelta una vez, las cuchillas dan vueltas ________________ veces . • Asidero da 2 vueltas, las cuchillas dan vueltas ________________ veces. • Asidero da 3 vueltas, las cuchillas dan vueltas ________________ veces.

6. Registre los datos anteriores y prediga que pasara si le da vuelta al asidero 4, 5, 6, 7 veces.

Cuadro de Datos 7. Compruebe sus predicciones y registre el resultado real de las vueltas del asidero 4, 5, 6 y 7 en el

cuadro de datos. Conclusiones: Yo encontré que _______________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Numero de vueltas del asidero 1 2 3 4 5 6 7 Predicción vueltas de la cuchilla X X X Numero real de vueltas de la cuchilla

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Nombre__________________________ Fecha___________________

Engranajes

Problema: ¿Afecta el tamaño de los engranajes la dirección y rapidez en la cual ellos giran? Hipótesis:_________________________________________________________________________ Materiales: 2- 4 pares de engranajes 8 tablero de “Homosote” 8” x 8” x 1/2” (20 cm x 20 cm x 1 cm) 8 (2 cm) clavos de paneles Procedimiento: 1. Coja los enchufes en el par de engranajes y fíjelos en el hoyo de cada uno. 2. Use las uñas para conservar cada engranaje en su lugar cuando construya su sistema sobre el tablero de “Homosote”. 3. Coja dos engranajes de diferentes tamaños y construya un sistema. Gire uno de los engranajes. 4. Dibuje sus dos sistemas de engranajes. Use flechas para mostrar en que dirección giran los engranajes. 5. Escriba un informe acerca de la dirección de girote un sistema de double engranaje. En su declaracion , use los terminos “En el sentido de las agujas deal reloj” y “En el sentido contrario al de las agujas del reloj.”

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6. Utilice cuatro engranajes y construya un sistema. Gire un engranaje. Dibuje su sistema y use flechas para demostrar en que dirección giran los engranajes. 7. ¿Cual engranaje gira en la misma dirección? _________________________________________ 8. ¿Si usted tiene un sistema de diez engranajes, en que dirección giraría el octavo engranaje?

___________________ ¿En que dirección giraría el noveno engranaje? _______________________ Explique de que deduce sus respuestas. _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 9. Reconstruya su sistema de dos engranajes que sean del mismo tamaño. Gire el engranaje izquierdo una revolución completa. ¿Cuantas veces gira el engranaje derecho?________Si usted gira el engranaje izquierdo 5 veces, el derecho gira_________veces. Si usted gira el engranaje izquierdo 10 veces, el derecho gira _________veces. Escriba una regla acerca del giro de los engranajes del mismo tamaño. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10. Rehaga su sistema de dos engranajes de diferentes tamaños. Ponga en líneas las marcas sobre los engranajes. Gire el engranaje mas grande, una revolución. El engranaje mas pequeño: a) una vez b) menos de una vea c) mas de una vez

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11. Re-alinee las marcas. Gire el engranaje pequeño una revolución completa. El engranaje mas grande gira: a) una vez b) menos de una vez c) mas de una vez 12. Construya un sistema con tres engranajes de diferentes tamaños (no use los engranajes pequeñitos). Alinee las marcas. Gira el engranaje grande una revolución.

¿Cuantas veces giro el engranaje mas pequeño? ____________________

¿Cuantas veces giro el engranaje mediano? ____________________ 13. Escriba un informe verdadero acerca de la rapidez con la cual giran los engranajes de diferentes tamaños en un sistema. _________________________________________________________________________________ 14. Observe sus 3 sistemas de engranajes. ¿Si estos engranajes hicieran funcionar un reloj, cual engranaje seria el de la aguja de la hora? ___________________________ ¿Cual engranaje seria para la aguja de los minutos? __________________ ¿Cual engranaje seria para la aguja de los segundos? __________________ Explique como consiguió sus respuestas. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

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Grado 4, Unidad 3, Lección 8, Actividad Opcional Nombre_____________________________ Fecha_____________________

Haciendo Crema Batida

Problema: ¿Cual hará crema batida mas rápido, un mezclador eléctrico o un batidor de huevos manual? Predicción: Yo pienso que___________________________________________________________ por que_______________________________________________________________ Materiales:

Procedimiento: 1. Vierta la misma cantidad de nata de leche en dos soperas. 2. Al mismo tiempo que su maestro hace girar el mezclador eléctrico, usted comienza a batir la nata

de leche con el batidor de huevos manual. 3. Deténgase después de un minuto, observe y registre. Repita después 3 minutos y después 5 minu-

tos. 4. Registre lo que obtuvo en su cuadro de datos.

Resultados:

Conclusión: ¿Como las maquinas nos ayudan a hacer el trabajo? ________________________________________________________________________________

• Mezclador eléctrico • 2 soperas • Nata de leche

• Batidor de huevos manual • 2 cucharaditas de azucar

Tiempo Mezclador de huevos manual Mezclador eléctrico Después de 1 minuto

Después de 3 minutos

Después de 5 minutos

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Nombre______________________________ Fecha_____________________

La Molienda El uso de maquinas simples y la combinación de estas maquinas compuestas facilito los primeros asen-tamientos para satisfacer sus necesidades diarias. Ellos lo usaron para construir, hacer ropa, alimentos y moverse alrededor. El primer ejemplo del uso de una maquina simple fue la construcción del molino. Para muchas aldeas, el molino fue la primera razón para el asentamiento. Los aldeanos traerían sus granos al molino para convertirlos en harina. Como todas las maquinas compuestas, el molino usaba una combinación de ma-quinas simples para moler el grano haciéndolo harina.

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Nombre____________________________ Fecha___________________

La Molienda (Continuación)

Nombre tipos de maquinas simples (ejemplo: plano inclinado, rueda y eje, palanca, tor-nillo, polea, engranaje) usados para cada uno de los siguientes mecanismos:

Molino Tipo de maquina simple

1. Monta carga o grúa

2. Conducto Inclinado

3. Rueda de Agua o rueda de paleta

4. Control Cabeza de Flujo

5. Control de Molienda

6. Cabeza que Rueda lentamente

7. Huso

8. Tolva– envase en forma de embudo

9. Maquinilla-torno

10. Zapato

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• Electric mixer • 2 bowls • Heavy cream

• Manual egg beaters • 2 teaspoons sugar

Time Egg Beater Electric Mixer After 1 minute

After 3 minutes

After 5 minutes


Nombre_____________________________ Fecha_____________________

Hemos Recorrido un Largo Camino Problema: ¿Hoy en día, en que son iguales el batidor de huevos manual y el molino? Materiales: Dibujos del molino y del batidor de huevos manual Procedimiento: 1. Estudie su batidor de huevos manual cuidadosamente, usted vera que tiene un asidero, engranajes

grandes y pequeños, un eje, y batidores. Rotule las partes del batidor de huevos manual que apare-ce a continuación.

2. Empareje las partes del batidor de huevos manual con las del molino. BATIDOR DE HUEVOS MOLINO

1. Asidero A. Cabeza que rueda lentamente

2. Engranajes grandes B. Huso 3. Eje C. Piedra de Amolar 4. Batidores D. Rueda de agua 5. Engranajes pequeños E. Rueda 3. Explique como ellos son iguales. (Use la parte de atrás de la hoja para escribir su explicación).

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propuesta metodologica

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