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¿Qué es la fuerza? Experimento del globo y la pelotita

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Página 29 de Ciencias Naturales – Cuarto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024
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Respuesta rápida

4-5. Al estirar: fuerza muscular sobre el globo. Al soltar: fuerza elástica del globo sobre la pelotita, que la lanza. a) Sí, actuó una fuerza. b) Más estiramiento = más velocidad. c) Se cumplió. d) Relación directa fuerza-movimiento.

📚 exercise ciencias-naturales ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 29

Ciencias Naturales – Cuarto Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024

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Ejercicio 4

Introduzcan una pelotita hasta el fondo, estiren el globo y lancen la pelotita.

  1. Se introduce la pelotita por la boca del globo y se empuja hasta el fondo (extremo opuesto a la boca).
  2. Se sujeta el globo por la boca con una mano y con la otra se estira la zona donde está la pelotita.
  3. Se apunta y se suelta la boca del globo: el globo se contrae y expulsa la pelotita.
Respuesta

El globo actúa como una "resortera": al estirarlo guarda energía y al soltarlo empuja la pelotita.

5
Ejercicio 5

Describan las fuerzas aplicadas en las situaciones que especifica la siguiente tabla.

5
Ejercicio 5

Al estirar el globo

  1. Identifico quién aplica la fuerza: las manos.
  2. Identifico sobre quién actúa: sobre el globo.
  3. Describo la fuerza: es una fuerza muscular, de contacto, que se aplica en los extremos del globo y lo alarga.
  • Dibujo: dos manos tirando de los extremos de un globo alargado, con la pelotita en su interior.
Respuesta

Fuerza muscular de las manos sobre el globo; el globo se deforma y queda "cargado" de energía (fuerza elástica).

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5
Ejercicio 5

Al soltar el globo

  1. Al soltar, el globo deja de estar estirado y recupera su forma.
  2. Al recuperar su forma, el globo empuja la pelotita que tiene dentro.
  3. Describo la fuerza: es una fuerza elástica, de contacto, que el globo ejerce sobre la pelotita.
  • Dibujo: globo contrayéndose y pelotita saliendo disparada por su boca.

Respuesta: Fuerza elástica del globo sobre la pelotita, que la empuja hacia afuera y le da movimiento.

Situación Dibujo Descripción de la fuerza
Al estirar el globo Dos manos tirando de los extremos del globo alargado Fuerza muscular (de contacto) de las manos sobre el globo; el globo se deforma y almacena energía elástica
Al soltar el globo Globo que se contrae y pelotita que sale disparada Fuerza elástica (de contacto) del globo sobre la pelotita, que la empuja hacia afuera y la pone en movimiento

Analizar evidencias y comunicar

a
Parte 5.a

¿Qué ocurrió con la pelotita al soltar el globo? ¿Pueden decir que actuó una fuerza sobre ella?

  1. Observación: la pelotita estaba en reposo dentro del globo.
  2. Al soltar el globo, este se contrae y la pelotita sale disparada.
  3. La pelotita pasó de estar quieta a moverse, es decir, cambió su estado de movimiento.
Respuesta

La pelotita salió disparada porque el globo, al recuperar su forma, le aplicó una fuerza. Sí actuó una fuerza: todo cambio de movimiento se debe a una fuerza.

b
Parte 5.b

¿Qué ocurre si se estira más o menos el globo para lanzar la pelotita?

  1. Si el globo se estira más, guarda más energía elástica y empuja la pelotita con más fuerza.
  2. Si se estira menos, la fuerza elástica es menor.
  3. Comparo los resultados: a mayor estiramiento, mayor rapidez y mayor distancia recorrida por la pelotita.
Respuesta

Al estirar más el globo, la pelotita sale más rápido y llega más lejos; al estirarlo menos, sale más lento y llega más cerca. El globo vuelve a su forma con más o menos fuerza según cuánto se estiró.

c
Parte 5.c

Expliquen si se cumplió su predicción.

  1. Recuerdo la predicción hecha antes del experimento (por ejemplo: "la pelotita saldrá disparada").
  2. Comparo la predicción con lo observado: la pelotita efectivamente salió disparada al soltar el globo.

Respuesta orientativa: La predicción se cumplió, porque al soltar el globo estirado este empuja la pelotita y la lanza. Si el resultado fue distinto, se explica que la predicción debe corregirse con la evidencia observada.

d
Parte 5.d

¿Qué relación hay entre la fuerza con que se estira el globo y el movimiento de la pelotita?

  1. Comparo: poca fuerza aplicada al estirar → poca fuerza sobre la pelotita → poco movimiento.
  2. Comparo: mucha fuerza aplicada al estirar → mucha fuerza sobre la pelotita → más movimiento.
  3. Al aumentar la fuerza, aumenta la rapidez con que sale la pelotita.
Respuesta

Existe una relación directa: a mayor fuerza con que se estira el globo, mayor es la fuerza que este ejerce sobre la pelotita y mayor es su movimiento (más rápido y más lejos).

Contenido de la página

  1. Introduzcan una pelotita hasta el fondo, estiren el globo y lancen la pelotita.

  2. Describan las fuerzas aplicadas en las situaciones que especifica la siguiente tabla:

Situación Dibujo Descripción de la fuerza
Al estirar el globo
Al soltar el globo

Analizar evidencias y comunicar

Respondan:

a. ¿Qué ocurrió con la pelotita al soltar el globo?, ¿pueden decir que actuó una fuerza sobre ella?

b. ¿Qué ocurre si se estira más o menos el globo para lanzar la pelotita? Expliquen lo que ocurre con el globo y la pelotita.

c. Expliquen si se cumplió su predicción.

d. ¿Qué relación hay entre la fuerza con que se estira el globo y el movimiento de la pelotita?

Lección 4 • ¿Qué es la fuerza? — 27

Ejemplos resueltos

Se estira un globo con una pelotita dentro y luego se suelta. Describe las fuerzas que actúan.

Al estirar, las manos aplican fuerza muscular sobre el globo y este se deforma (1). Al soltar, el globo recupera su forma y aplica fuerza elástica sobre la pelotita (2), empujándola hacia afuera. La pelotita pasa de reposo a movimiento, lo que evidencia que sobre ella actuó una fuerza (3).

Tabla

Situación Dibujo Descripción de la fuerza
Al estirar el globo Dos manos tirando de los extremos del globo alargado Fuerza muscular de contacto de las manos sobre el globo; el globo se deforma y almacena energía elástica
Al soltar el globo Globo que se contrae y pelotita que sale disparada Fuerza elástica de contacto del globo sobre la pelotita; la empuja hacia afuera y la pone en movimiento

Diagrama

flowchart LR
 A[Estirar el globo] --> B[Globo deformado, guarda energia elastica]
 B --> C[Soltar el globo]
 C --> D[Globo recupera su forma]
 D --> E[Fuerza elastica sobre la pelotita]
 E --> F[La pelotita sale disparada]

Fórmulas y ecuaciones

A mayor fuerza aplicada, mayor aceleración del cuerpo: F = m \cdot a

A mayor deformación del globo, mayor fuerza elástica que ejerce

F = m \cdot a

F_{elasticidad} \propto \Delta x

Glosario (5)

Fuerza
Acción capaz de deformar un objeto o de cambiar su estado de movimiento (detenerlo, ponerlo en marcha o desviarlo).
Fuerza de contacto
Fuerza que se ejerce cuando los cuerpos se tocan, como las manos sobre el globo o el globo sobre la pelotita.
Fuerza elástica
Fuerza que ejerce un cuerpo deformado (como el globo estirado) cuando intenta recuperar su forma original.
Energía elástica
Energía que almacena un cuerpo elástico al deformarse y que libera al recuperar su forma.
Predicción
Respuesta anticipada que se da antes de realizar un experimento.

Preguntas para practicar

¿Por qué el globo debe estirarse antes de soltarlo para lanzar la pelotita?

Porque al estirarlo el globo se deforma y almacena energía elástica; al soltarlo recupera su forma y esa energía se transforma en el movimiento de la pelotita. Sin estiramiento previo no habría fuerza suficiente para empujarla.

¿Qué evidencia muestra que sobre la pelotita actuó una fuerza?

La evidencia es el cambio de estado de movimiento: la pelotita estaba en reposo y pasó a moverse rápidamente al soltar el globo. Todo cambio de movimiento indica que una fuerza actuó sobre el cuerpo.

Temas y conceptos clave

La fuerzaFuerza elásticaFuerza muscularMovimiento y fuerzafuerzafuerza de contactofuerza elásticadeformaciónmovimientoexperimento
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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la fuerza y cómo se manifiesta?
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¿Por qué la pelotita sale disparada al soltar el globo?
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¿Qué relación hay entre la fuerza aplicada y el movimiento de un objeto?
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📌 Antes de leer esto
  • • Reconocer objetos en reposo y en movimiento
  • • Identificar empujar y tirar como acciones que aplican fuerza
  • • Seguir instrucciones de un procedimiento experimental
Siguiente tema sugerido
Efectos de la fuerza: deformación y cambio de movimiento
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 850 caracteres
  1. Introduzcan una pelotita hasta el fondo, estiren el globo y lancen la pelotita ©5. Describan las fuerzas aplicadas en las situaciones que especifica la siguiente tabla:

Analizar evidencias y comunicar

Respondan:

a.jQué ocurrió con la pelotita al soltar el globo?, ipueden decir que actuó una fuerza sobre ella?

b.jQué ocurre si se estira más o menos el globo para lanzar la pelotita? Expliquen lo que ocurre con el globo y la pelotita.

c. Expliquen si se cumplió su predicción.

d. jQué relación hay entre la fuerza con que se estira el globo y el movimiento de la pelotita?

SituaciónDibujoDescripción de la fuerza
Al estirar el globo
Al soltar el globo

Lección 4· jQué es la fuerza?

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