Sprinkle: No Puedo Soportar La Presión! (Para Aprendizaje Informal) (in English)

Los estudiantes aprenden acerca de la presión y la utilizan para aplastar latas y representar la atmósfera.

Introducción
Las palabras en negrita son vocabulario y conceptos que deben ponerse de relieve con los estudiantes durante la actividad.

¿Qué es la presión? La presión se define como la cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie o la relación de la fuerza a la superficie (P = F/A). La presión que un objeto ejerce puede ser calculada si su peso (la fuerza de la gravedad sobre un objeto) y la superficie de contacto son conocidos. Para una determinada fuerza (o peso), la presión que aplica aumenta al disminuir la superficie de contacto. Los ingenieros deben comprender la presión del aire por que afecta la manera en que la contaminación atmosférica viaja a través del aire. Especialmente en zonas densamente pobladas, los ingenieros trabajan con las comunidades locales para entender su clima específico y las condiciones atmosféricas y sugerir cambios para mantener la calidad del aire a un nivel que sea seguro para ser respirado. Ellos también crean nuevas tecnologías de prevención que abordan la cuestión de la polución atmosférica en su origen.

Fotografía de una pila de galletas coloredadas en diferentes colores.

Materiales

Cada grupo necesita:

  • 1 báscula digital
  • 2 hojas de papel cuadriculado
  • una lata de refresco vacía
  • 14 obleas Necco
  • 1 ibro de tapa dura

Procedimiento

Revisión General Del Procedimiento

Los estudiantes adquieren un entendimiento de la presión atmosférica utilizando obleas para simular los cambios de altitud y al comparar su magnitud a la fuerza gravitacional por unidad de superficie. Los estudiantes también observan los cambios en la presión con un experimento realizado con una lata de aluminio.

Presión

  • Divide a los estudiantes en grupos de dos estudiantes cada uno.
  • Distribuye los libros, el papel cuadriculado y las latas de refrescos a los grupos.
  • Pide a los estudiantes que sostengan un libro horizontalmente en sus manos. A continuación, pídeles que intenten equilibrar el canto del libro en las palmas de sus manos. Pregúntales que manera de sujetar el libro parece ser más pesada o empuja más en sus manos. (El canto deberá parecer más pesado).
  • Haz que los estudiantes, un grupo a la vez, cojan su libro y lo pesen horizontalmente en la báscula. A continuación, haz que lo giren sobre su lado más pequeño y que lo pesen. Pregunta a los estudiantes por qué el libro pesa lo mismo pero parece empujar más en sus manos cuando lo mantienen en equilibrio sobre uno de sus lados. Explícales que esto es la presión (fuerza por superficie).
  • Pide a los estudiantes que anoten el peso de sus libros en el papel cuadriculado.
  • Los estudiantes calculan a continuación la presión para las dos configuraciones del libro. Para hacer esto, trazan el contorno del libro en una hoja de papel cuadriculado en cada una de sus configuraciones (horizontal y de lado).
  • A continuación calculan la superficie al contar los cuadrados en el papel cuadriculado. Después dividen el peso del libro por la superficie, lo que les da la presión que el libro está ejerciendo en la mesa/papel en libras por pulgada cuadrada (psi). (Pista: puede ayudar ofrecer un ejemplo en la pizarra y/o ayudar a los estudiantes con la división.)
  • Para comprender esto, los estudiantes deberían ver un ejemplo de cómo al repartir el peso disminuye la presión en un objeto. Haz que los estudiantes mantengan en equilibrio su libro encima de una lata vacía. Después, haz que con cuidado se suban encima del libro, manteniendo su peso centrado sobre la lata (sus compañeros pueden ayudarles a mantener el equilibrio sujetando sus manos). La lata vacía debería soportar su peso.
  • Ahora, haz que los estudiantes retiren el libro e intenten ponerse de pie en la lata - la lata debería estrujarse bajo la alta presión (presión que no está distribuida).

Presión y Altitud

  • Pregunta a los estudiantes si/cómo piensan que la presión atmosférica cambia con la altitud. (Sí, disminuye al aumentar la altitud).
  • Reparte las obleas Necco a los estudiantes y haz que cada grupo haga un montón con todas ellas. Explica que la presión atmosférica en Washington DC (a nivel del mar) es de ~14.7psi, mientras que en Denver, CO es de ~12.4psi. Utiliza las obleas para demostrar que la mesa bajo la última oblea (con 14 obleas encima), es el equivalente del nivel del mar. - Haz que señalen dónde debería estar Denver en este modelo de atmósfera (es decir, en este montón de obleas.)
  • Haz que los estudiantes ayuden a limpiar las obleas comiéndoselas.

Conclusiones - Cuestiones a Considerar

  • Qué forma la presión del aire que sentimos? Por qué no nos aplasta?
  • En lo que respecta a la presión, explica por qué los cuchillos afilados cortan mejor que los cuchillos romos?

Copyright

© 2013 by los Regentes de la Universidad de Colorado

Last modified: May 3, 2016

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