Bobinas de Carreras! (Para Aprendizaje Informal) (in English)

Los estudiantes ven cómo la energía potencial (energía almacenada) puede ser convertida en energía cinética (en movimiento). Actuando como ingenieros que diseñan vehículos, van a utilizar gomas elásticas, lápices y bobinas para explorar como la energía potencial elástica de la goma enrollada puede hacer rodar las bobinas. Los estudiantes comparten ideas, prototipos, modifican, prueban y vuelven a diseñar variaciones del diseño básico de la bobina de carreras para alcanzar diferentes criterios de diseño y, por último, enfrentarse frente a frente en una competición.

Figura 1. Una bobina de carreras hecha de un lápiz, goma elástica y bobina.CopyrightCopyright 2016 Victoria Lanagham, Programa ITL, Escuela de Ingeniería, Universidad de Colorado Boulder.

Revisión 

Estos artefactos fáciles de construir almacenan energía potencial en las gomas enrolladas y después convierten la energía potencial en energía cinética al soltarlos. Los estudiantes utilizan materiales sencillos para crear vehículos de carreras y modifican sus diseños para alcanzar diferentes resultados en velocidad y distancia.

Procedimiento

1. Organiza a los estudiantes en grupos de dos.
2. Introduce los conceptos de energía cinética y potencial; explica que van a construir un artefacto que convierte la energía potencial (en la goma enrollada) en energía cinética (la bobina rodando).
3. Muestra a los estudiantes la Figura 1 y explica que el objetivo es diseñar un vehículo de carreras que viaje lo más lejos posible.
4. Para crear la bobina de carreras básica mostrada en la Figura 1, pide a los estudiantes que:

• Utilicen un palillo (o un clip) para empujar la goma elástica por el agujero de la bobina.
• Aseguren la goma elástica en uno de los extremos deslizando el palillo por la lazada, tirando fuerte de la goma elástica por el otro extremo, y pegando con cinta adhesiva el palillo y la lazada de goma elástica que sujeta al extremo de la bobina.  Según sea necesario, rompe parte del palillo para asegurarte de que no sobrepase el borde de la bobina.
• En el lado opuesto de la bobina, enebra una arandela metálica en la goma elástica. Después, desliza un lápiz a través de la lazada de la goma elástica que sale por la arandela metálica.
• Sujetando la bobina en una mano, gira el lápiz muchas veces, enrollando la goma elástica dentro de la bobina.
• Pon la bobina y el lápiz en el suelo (baldosas es lo mejor); a continuación suéltalo. Vroom, vroom!
• Después de que los vehículos de carreras han sido construidos y probados, haz que los grupos vayan sobre el proceso de diseño (diseño-construcción-prueba) varias veces para construir una mejor bobina de carreras. Sugiere que experimenten cretinamente con diferentes tamaños de gomas elásticas, diferentes números de vueltas, dos lápices, etc.

5. Para terminar, haz que los estudiantes demuestren sus mejores vehículos al resto de la clase. Si el tiempo lo permite, organiza una competición en la clase.

• ¿Qué funcionó bien en tu diseño? ¿Por qué?
• ¿Qué es lo que no funcionó bien? ¿Por qué no?