CIENCIAS NATURALES: LA FUERZA
TALLER DE CIENCIAS NATURALES
Características – Efectos – Desplazamiento – Inercia
1. ¿QUÉ ES LA FUERZA?
En nuestra vida diaria estamos rodeados de situaciones en las que aparecen fuerzas, aunque muchas veces no nos damos cuenta de ellas. Cuando una persona empuja una puerta para abrirla, cuando un niño patea un balón, cuando alguien levanta una mochila del suelo o cuando una persona hala una cuerda, está utilizando una fuerza. Incluso cuando frenamos una bicicleta estamos aplicando una fuerza para cambiar el movimiento.
La fuerza puede entenderse como una acción que se realiza sobre un objeto y que puede producir un cambio. Ese cambio puede consistir en hacer que un objeto que estaba quieto comience a moverse, conseguir que un objeto que se estaba moviendo se detenga, cambiar la velocidad, cambiar la dirección del movimiento o cambiar la forma de un objeto.
Por ejemplo, imaginemos una pelota que se encuentra quieta en el patio de la escuela. La pelota puede permanecer allí durante mucho tiempo si nadie la toca. Sin embargo, cuando un estudiante la golpea con su pie, aplica una fuerza sobre ella. Como consecuencia, la pelota comienza a moverse. Si otro estudiante coloca su pie frente a ella, puede aplicar otra fuerza y detenerla.
También podemos observar la fuerza cuando apretamos una esponja. La esponja cambia de forma porque nuestras manos ejercen una fuerza sobre ella. Cuando dejamos de apretarla, la esponja puede recuperar gran parte de su forma original.
La fuerza es una acción que puede cambiar el movimiento, la dirección, la velocidad o la forma de un objeto.
Cuando empujamos un carrito de mercado, estamos aplicando una fuerza. Si el carrito estaba quieto, la fuerza puede hacerlo comenzar a moverse.
Actividad 1. Escribe con tus propias palabras
¿Qué entiendes por fuerza después de leer el texto?
Escribe tres situaciones de tu vida cotidiana en las que utilices una fuerza.
2. CARACTERÍSTICAS DE LA FUERZA
No todas las fuerzas son iguales. Una fuerza puede ser más grande o más pequeña y también puede aplicarse en diferentes direcciones. Por esta razón, cuando queremos describir una fuerza debemos observar algunas de sus características.
Una de ellas es la intensidad. La intensidad nos permite saber qué tan grande o fuerte es una fuerza. Por ejemplo, una persona puede empujar una caja suavemente y conseguir que se mueva un poco. Si aumenta la fuerza con la que empuja, probablemente la caja pueda moverse con mayor facilidad.
Otra característica es la dirección. La dirección nos indica hacia dónde se aplica la fuerza. Podemos empujar un objeto hacia adelante, hacia atrás, hacia un lado o hacia otro. Por ejemplo, si empujamos un carrito hacia la derecha, estamos aplicando una fuerza en esa dirección.
También encontramos el sentido. El sentido indica hacia qué lado actúa la fuerza dentro de una dirección. Por ejemplo, si una caja puede moverse horizontalmente, podemos empujarla hacia la derecha o hacia la izquierda.
Finalmente está el punto de aplicación. Este corresponde al lugar del objeto donde aplicamos la fuerza. Cuando abrimos una puerta utilizando la manija, estamos aplicando la fuerza principalmente en esa parte de la puerta.
- Intensidad: indica qué tan grande es la fuerza.
- Dirección: indica hacia dónde se aplica.
- Sentido: indica hacia qué lado actúa.
- Punto de aplicación: lugar donde se ejerce la fuerza.
Actividad 2. Completa
1. La __________ indica qué tan grande es una fuerza.
2. La __________ indica hacia dónde se aplica una fuerza.
3. El __________ de aplicación es el lugar donde se ejerce una fuerza.
4. Si empujo una caja con mucha fuerza estoy aumentando la __________ de la fuerza.
3. EFECTOS DE LA FUERZA
Las fuerzas pueden producir diferentes efectos sobre los objetos. Uno de los efectos más fáciles de observar ocurre cuando una fuerza hace que un objeto que estaba quieto comience a moverse. Por ejemplo, cuando pateamos un balón que está en el suelo, el balón comienza a desplazarse gracias a la fuerza de nuestro pie.
Una fuerza también puede detener un objeto que estaba en movimiento. Imaginemos una bicicleta que avanza por una carretera. Cuando el ciclista aprieta los frenos, aparece una fuerza que se opone al movimiento de la bicicleta y hace que disminuya su velocidad hasta detenerse.
Otro efecto de una fuerza es cambiar la velocidad de un objeto. Si empujamos un carrito con poca fuerza, puede avanzar lentamente. Si aumentamos la fuerza del empuje, podemos conseguir que el carrito aumente su velocidad.
Las fuerzas también pueden cambiar la dirección del movimiento. Esto ocurre, por ejemplo, cuando un jugador golpea una pelota que se mueve hacia adelante y consigue enviarla hacia un lado. La fuerza aplicada cambia el camino que llevaba la pelota.
Finalmente, una fuerza puede cambiar la forma de un objeto. Cuando apretamos una esponja, estiramos una liga o moldeamos plastilina, estamos utilizando fuerzas que producen deformaciones.
- Iniciar el movimiento.
- Detener un objeto.
- Aumentar o disminuir la velocidad.
- Cambiar la dirección.
- Cambiar la forma de un objeto.
Actividad 3. Identifica el efecto
Escribe el efecto principal producido por la fuerza.
1. Un niño patea un balón que estaba quieto.
2. Una persona aprieta una esponja.
3. Un automóvil frena hasta detenerse.
4. Un jugador golpea una pelota y cambia su trayectoria.
5. Una persona empuja un carrito y consigue que vaya más rápido.
4. EL DESPLAZAMIENTO
Los objetos pueden ocupar diferentes lugares. Cuando un objeto cambia de posición, decimos que ha ocurrido un movimiento. El desplazamiento se relaciona con ese cambio de posición entre un lugar inicial y un lugar final.
Para comprenderlo mejor podemos imaginar una pelota colocada cerca de la puerta del salón. Ese será su punto de partida o posición inicial. Después, un estudiante empuja la pelota y esta rueda hasta llegar cerca de una ventana. Ahora la pelota se encuentra en una posición diferente. Podemos decir que la pelota tuvo un desplazamiento.
El desplazamiento puede ocurrir porque una fuerza produce un movimiento. Una persona puede empujar una caja, halar una silla, lanzar una pelota o mover una bicicleta. En todos estos casos existe una fuerza que puede producir un cambio de posición.
Es importante recordar que desplazamiento no significa solamente que un objeto se mueva. Para hablar de desplazamiento debemos comparar dónde estaba inicialmente el objeto con el lugar donde terminó. Por eso podemos pensar siempre en dos posiciones: una posición inicial y una posición final.
Por ejemplo, si un estudiante está sentado en una silla y después camina hasta el tablero, su posición inicial era la silla y su posición final es el tablero. Como cambió de posición, podemos decir que hubo un desplazamiento.
El desplazamiento es el cambio de posición de un objeto desde un lugar inicial hasta un lugar final.
Actividad 4. Analiza la situación
Juan coloca una pelota junto a la pared. Después la patea y la pelota rueda varios metros hasta quedar debajo de una mesa.
a. ¿Cuál era la posición inicial?
b. ¿Qué fuerza produjo el movimiento?
c. ¿Hubo desplazamiento? Explica.
d. ¿Cuál fue la posición final?
5. LA INERCIA
La inercia es una propiedad de los objetos que podemos observar muchas veces en nuestra vida cotidiana. La inercia consiste en la tendencia que tiene un cuerpo a mantener el estado en el que se encuentra. Si un objeto está quieto, tiende a permanecer quieto. Si un objeto está en movimiento, tiende a continuar moviéndose.
Sin embargo, en nuestra vida diaria existen muchas fuerzas que cambian constantemente el movimiento de los objetos. Por ejemplo, una pelota que rueda por el suelo termina deteniéndose debido a fuerzas como el rozamiento con el suelo. Una bicicleta puede disminuir su velocidad cuando el ciclista utiliza los frenos.
Podemos observar la inercia cuando viajamos en un automóvil o en un bus. Si el vehículo está detenido y comienza a avanzar rápidamente, nuestro cuerpo puede sentir que se mueve hacia atrás. Esto sucede porque nuestro cuerpo se encontraba en reposo y tiende a conservar ese estado mientras el vehículo comienza a moverse.
También ocurre lo contrario. Si un automóvil se mueve y frena de repente, nuestro cuerpo tiende a continuar hacia adelante. Por esta razón es tan importante utilizar el cinturón de seguridad. El cinturón ayuda a evitar que el cuerpo continúe moviéndose hacia adelante cuando el vehículo se detiene.
La inercia no es una fuerza. Es una propiedad de la materia relacionada con la tendencia de los cuerpos a conservar su estado de movimiento o de reposo.
La inercia es la tendencia de un objeto a mantener su estado de reposo o de movimiento mientras ninguna fuerza externa cambie ese estado.
Cuando un bus frena rápidamente, los pasajeros tienden a moverse hacia adelante porque sus cuerpos estaban en movimiento y tienden a conservar ese movimiento.
Actividad 5. Comprueba lo que entendiste
¿Por qué una persona puede inclinarse hacia adelante cuando un automóvil frena de repente?
¿Por qué una pelota quieta no comienza a moverse por sí sola?
Explica con tus propias palabras qué significa la inercia.
6. LECTURA: LA FUERZA EN UN PARTIDO DE FÚTBOL
Durante un partido de fútbol podemos observar muchos ejemplos de fuerzas. Antes de comenzar el partido, el balón puede encontrarse quieto en el centro de la cancha. Cuando el árbitro da la señal, uno de los jugadores golpea el balón con su pie. La fuerza que realiza el jugador hace que el balón comience a moverse.
Después de recorrer algunos metros, otro jugador intenta detener el balón. Para hacerlo coloca su pie en el camino de la pelota y ejerce una fuerza sobre ella. El balón disminuye su velocidad hasta detenerse. En ese momento podemos observar cómo una fuerza puede detener un objeto que estaba en movimiento.
En otra jugada, un jugador golpea el balón de lado. La pelota cambia la dirección que llevaba y se desplaza hacia otro lugar de la cancha. Nuevamente observamos un efecto producido por una fuerza.
También podemos observar la fuerza cuando los jugadores corren, saltan o chocan suavemente con otros jugadores. Sus músculos realizan fuerzas que permiten mover sus cuerpos. Incluso cuando un jugador frena después de correr, necesita realizar acciones que permitan disminuir su movimiento.
El fútbol nos permite comprender que la fuerza está presente en muchas actividades de nuestra vida. Las fuerzas pueden iniciar movimientos, detener objetos, cambiar velocidades, cambiar direcciones y producir deformaciones.
Actividad 6. Comprensión de lectura
1. ¿Qué hace que el balón comience a moverse?
2. ¿Qué ocurre cuando un jugador detiene el balón con el pie?
3. ¿Cómo puede un jugador cambiar la dirección del balón?
4. Escribe tres efectos de la fuerza que aparecen en la lectura.
5. ¿Dónde observas la inercia en un partido de fútbol?
7. ACTIVIDAD DE OBSERVACIÓN
Observa durante un momento lo que ocurre en tu salón, en el patio o en tu casa. Busca cinco situaciones en las que esté presente una fuerza.
Situación 1:
Situación 2:
Situación 3:
Situación 4:
Situación 5:
8. ESCRIBE UN TEXTO SOBRE LA FUERZA
Ahora vas a demostrar lo que aprendiste. Escribe un texto de mínimo 10 líneas en el que expliques qué es la fuerza y cómo está presente en la vida cotidiana.
Tu texto debe incluir obligatoriamente estas palabras: fuerza, movimiento, efecto, desplazamiento, dirección e inercia.
9. RETO FINAL
Imagina que tienes un carrito de juguete sobre una mesa.
1. ¿Qué puedes hacer para ponerlo en movimiento?
2. ¿Qué podrías hacer para aumentar su velocidad?
3. ¿Cómo podrías detenerlo?
4. ¿Cómo podrías cambiar su dirección?
5. ¿Dónde podrías observar la inercia?
6. Explica qué relación existe entre fuerza, movimiento y desplazamiento.
10. CONCLUSIÓN
Completa las siguientes frases con tus propias palabras.
La fuerza es...
Una fuerza puede producir...
El desplazamiento ocurre cuando...
La inercia significa que...
Un ejemplo de fuerza en mi vida cotidiana es...
11. AUTOEVALUACIÓN
Marca cómo consideras que fue tu aprendizaje.
¿Qué fue lo que más aprendiste en este taller?
¿Qué concepto te pareció más difícil?
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