Contextualización

En este proyecto, exploraremos el concepto de Movimiento Oblícuo, un tema fundamental de la Física que une el Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) y el Movimiento Uniforme (MU).

De manera simple, el movimiento oblícuo es el tipo de movimiento que ocurre cuando un objeto es lanzado con una velocidad inicial en un ángulo con el plano horizontal, siguiendo una trayectoria parabólica. Se divide en dos componentes: vertical, que es un MUA (con aceleración de la gravedad) y horizontal, que es un MU (considerando la resistencia del aire despreciable).

Importancia del Movimiento Oblícuo

La importancia del análisis del movimiento oblícuo es evidente en diversas áreas. Por ejemplo, en el deporte, el movimiento oblícuo es fundamental para entender la trayectoria de un balón de fútbol siendo chutado en un ángulo, un balón de baloncesto siendo lanzado o un disco de frisbee volando por el aire.

Además, el movimiento oblícuo es esencial en áreas de la ingeniería para el diseño y análisis de trayectorias de proyectiles en situaciones militares o para el aterrizaje controlado de vehículos espaciales. La física del movimiento oblícuo también es útil para diseñadores de juegos de computadora para hacer animaciones de objetos moviéndose en un campo gravitacional.

La situación de aprendizaje que exploraremos en este proyecto es el estudio del movimiento oblícuo a partir de la creación y lanzamiento de un modelo de cohete de agua. Este proyecto también abordará cuestiones socioambientales, políticas y económicas relativas a la dependencia del mundo actual en relación a los recursos no renovables, discutiendo la necesidad de introducción de alternativas y nuevas tecnologías energéticas.

Actividad Práctica

Título: Proyecto Cohete Movimiento Oblícuo

Objetivo del Proyecto

El objetivo principal del proyecto es comprender y aplicar los conceptos de movimiento oblícuo en el lanzamiento de un cohete impulsado por agua. Además, obtener una perspectiva sobre cómo la dependencia de recursos energéticos no renovables impacta a la sociedad y la búsqueda de alternativas más sostenibles.

Descripción del proyecto

Los grupos deberán construir un cohete de botella PET impulsado por agua y aire comprimido y lanzarlo en un ángulo para analizar el movimiento oblícuo resultante. Cada grupo deberá recolectar datos experimentales, analizar e interpretar los resultados y relacionar la experiencia con temas socioambientales, políticos y económicos.

Materiales necesarios

1. Botella PET
2. Vinilo adhesivo
3. Cinta adhesiva
4. Bomba de bicicleta o compresor de aire
5. Agua
6. Tubos de PVC y conectores para construir la base de lanzamiento
7. Blanco para el aterrizaje (puede ser una zona demarcada)
8. Equipo de medición (cinta métrica, cronómetro)

Paso a Paso

Etapa 1: Construcción del Cohete Cada grupo debe construir su propio cohete usando la botella PET, vinilo y cinta adhesiva.

Etapa 2: Construcción de la Base de Lanzamiento Utilizando los tubos de PVC y los conectores, los grupos deberán construir la base de lanzamiento para el cohete.

Etapa 3: Planificación del Lanzamiento Los grupos deben planificar el ángulo y la fuerza del lanzamiento del cohete, utilizando las ecuaciones del movimiento oblícuo para prever la trayectoria y el punto de aterrizaje.

Etapa 4: Ejecución Los grupos realizarán los lanzamientos, registrando todos los datos necesarios (tiempo de vuelo, distancia recorrida, altura máxima alcanzada).

Etapa 5: Análisis de datos Con los datos recolectados, los alumnos deberán realizar los cálculos y gráficos pertinentes.

Etapa 6: Relacionando con Energía y Sostenibilidad Los grupos deberán reflexionar sobre cómo la dependencia de recursos energéticos no renovables impacta a la sociedad y la búsqueda de alternativas más sostenibles, relacionando estas discusiones con su cohete impulsado por agua.

Este proyecto debe ser realizado a lo largo de tres semanas, en grupos de 3 a 5 alumnos.

Entregas del Proyecto

1. Informe Escrito: Cada grupo debe producir un informe que incluya una introducción contextualizando el movimiento oblícuo y su importancia, un desarrollo detallando la teoría, la actividad realizada y los resultados obtenidos, una conclusión evidenciando el aprendizaje del grupo y las aplicaciones prácticas del conocimiento adquirido y, por último, la bibliografía utilizada. Además, el informe debe explorar la relación entre el proyecto y cuestiones socioambientales, políticas y económicas. El informe debe ser entregado en formato digital, utilizando un software de edición de texto.

2. Presentación Oral: Cada grupo debe realizar una presentación oral explicando el trabajo realizado, los resultados obtenidos y la relación con la sostenibilidad. La presentación debe tener, como máximo, 10 minutos y debe realizarse en un entorno virtual o presencial, de acuerdo con las directrices de la escuela.

3. Cohete y Base de Lanzamiento: Los grupos deben entregar el cohete y la base de lanzamiento construidos.