Fuerza del viento, aerogeneradores y energía cinética

La tarea pide usar materiales caseros para construir un aparato que mida la velocidad del viento y relacionar cada pieza con su función.

1. Superficie de cartón con escala graficada y aguja indicadora que se mueva con soltura: constituyen el medidor; la aguja, suspendida como péndulo, se eleva más cuanto mayor es el empuje del viento, lo que refleja la velocidad del aire.
2. Vasos descartables que atrapen el viento y giren con facilidad: actúan como captadores de la fuerza del viento; al bloquear el aire, reciben su empuje y se desplazan.
3. Un sorbete con los vasos montados en él: funciona como el eje o soporte que permite la rotación de los captadores con el menor roce posible.
4. Materiales caseros (vasos de plástico, paliglobos, cinta y pita): son los recursos de construcción que fijan las piezas entre sí y mantienen el conjunto unido.

Respuesta orientativa: se completa describiendo cada material con la función señalada: cartón y aguja = medidor de velocidad; vasos = captadores del viento; sorbete = eje de giro; paliglobos, cinta y pita = fijación del conjunto.

En la indagación se concluyó que, donde hay poco viento, el aerogenerador no produce suficiente energía eléctrica. La pregunta que permite profundizar en ese resultado debe ir a la causa del problema.

1. Opción a ("¿Para qué se utiliza?") solo busca la función general del aparato; ya se sabe que transforma energía del viento en eléctrica.
2. Opción b ("¿La energía del Sol se usa directamente?") se desvía: el Sol calienta el aire, pero el aerogenerador aprovecha el viento, no la radiación solar.
3. Opción c ("¿Qué desventajas tiene en zonas con poco viento?") ataca exactamente el hallazgo: busca los límites y problemas prácticos del uso del aerogenerador donde el viento es escaso.
4. Opción d ("¿Cómo influye el agua?") no se relaciona con el hallazgo, centrado en la falta de aire en movimiento.

1. Opción a relaciona más viento con más olas, pero no explica el desplazamiento de los tablistas.
2. Opción b es errónea: menos viento implica menos olas y menor desplazamiento, no mayor.
3. Opción c niega la relación; en realidad el viento es el que genera las olas que surfean los tablistas.
4. Opción d establece la relación correcta: a mayor fuerza del viento se generan olas con más movimiento, y por eso los tablistas se desplazan más.

El texto explica que la energía cinética depende de la masa m y de la velocidad v de un cuerpo, y que al transformarse deja efectos (o pérdidas) sobre otros cuerpos, como la deformación de la pared por el carro.

1. La energía cinética crece al aumentar la masa con la velocidad constante: E_k=\frac{1}{2}mv^{2}, al doblar m se duplica E_k.
2. También crece al aumentar la velocidad con la masa constante: al doblar v, E_k se cuadruplica porque depende de v^{2}.
3. Al aumentar masa y velocidad a la vez, el efecto sobre la pared es el mayor de los tres casos, tal como muestra la imagen del simulador.
4. La energía que no aprovecha el carro para moverse se degrada y se manifiesta en la deformación y los daños de la pared.