Unidad didáctica diseñada con el fin de aplicar el ciclo de soussan al aprendizxaje por libre elección propuesto por Falk.

1. UNIDAD DIDÁCTICA
MOMENTO DE INERCIA
Y MOMENTO ANGULAR
[Apoyada en el APLE y en el CC]
NOMBRE:__________________________________________]
1

2. GUIA DE PRESENTACIÓN DE CONTENIDOS Y ACTIVIDADES PARA LA UNIDAD DE
MOMENTO DE INERCIA Y MOMENTO ANGULAR1
AN
Durante esta clase, discutiremos y presentaremos las temáticas que serán objeto de estudio durante
el desarrollo de esta unidad: Momento Angular y Momento de Inercia, plantearemos las
responsabilidades y compromisos que debes asumir, con el fin de ayudarte en el proceso de
aprendizaje de los conceptos referidos. Al final debes llenar la guía de evaluación autoformativa N°
1 donde plasmaras lo que crees que vas a aprender durante esta Unidad de Aprendizaje.
EVALUACIÓN AUTOFORMATIVA N° 12
me
Aun me
Escribe un comentario que justifique su
Si quedan No
respuesta
dudas
Tengo claro lo que
vamos a hacer durante
la Unidad de Momento
de Inercia y Momento
Angular
Estoy interesado y
motivado en participar
responsablemente
durante las actividades
Participé en la clase
Estoy en la capacidad Haz una representación grafica
de realizar un dibujo o
comic que refleje lo
que estudiaremos sobre
los conceptos de
Momento de Inercia y
Momento Angular
1
Para efectos de seguir la secuencia del Ciclo de Aprendizaje de Soussan (2003). Este Momento es denominado
de Acercamiento.
2
Actividad de comunicación de objetivos (cognitivos y actitudinales) y de autorregulación
2

3. ACTIVIDAD N° 1: GUIA PARA LA ELECCIÓN DE PREGUNTAS A INVESTIGAR Y
PARA
EXPLORACIÓN DE LAS IDEAS PREVIAS
A continuación te ofrecemos una serie de preguntas, imágenes y situaciones sobre los conceptos de
Momento de Inercia y Momento Angular que esperamos puedan ser resultas durante el transcurso
Angular,
de está Unidad. Por tanto se deben convertir en guías de las actividades a realizar (presentadas por
el docente y elegidas de acuerdo a tus gustos) con miras a encontrar respuestas coherentes y
explicaciones convincentes a dichas preguntas. Selecciona las que te gustaría abordar y solucionar
durante la Unidad.
Después debes explicar de acuerdo a tus conocimientos lo que está sucediendo en la o las
situaciones elegidas. Luego socializa la respuesta con los compañeros de clase usando algún recurso
como: cartelera, video, presentación en power point, fotos, entre otras; que te permitan explicar las
ideas.
¿QUÉ PREGUNTAS(S), O SITUACIONES ME GUSTARÍA SABER RESOLVER DURANTE EL
PREGUNTAS(S),
TRANSCURSO DE LA UNIDAD?
1. Juan y Pedro desean hacer una apuesta en el gimnasio para saber cuál de las dos pesas será
más fácil de rotar…
Figura 13
¿Cuál de los dos ganará la apuesta? Justifica tu respuesta
2. En los circos hay un espectáculo en la que los equilibristas al caminar sobre la cuerda floja,
portan una barra larga para no caerse. Cuanto más larga sea la barra mejor. Así el
equilibrista se sostiene de la barra, que porta con sus manos extendidas para no caerse.
¿Por qué la barra le permite estabilidad, al moverse (hacia delante y atrás) al malabarista?
3
Las imágenes utilizadas durante el desarrollo de la Ud para la Ilustración de los
conceptos objeto de aprendizaje fueron tomadas del texto de Hewit
3

4. Figura 2
3. Muchos helicópteros se fabrican con dos hélices, una que rota de forma horizontal (con un
tamaño considerable) y otra mucho más pequeña en la parte trasera (que gira en un plano
vertical) ¿Cómo se movería el helicóptero si fallara la hélice trasera? En Rusia se fabrican
unos helicópteros que no poseen rotor de cola (Hélice trasera) y en vez de ello montan dos
hélices en el rotor principal. ¿Cómo deberían girar éstas para mantener estable la aeronave?
¿Por qué giran de esta forma?
Figura 3
4. ¿Por qué una persona que conduce una bicicleta, presenta más equilibrio cuando esta se
encuentra en movimiento, que cuando esta en reposo? ¿Cómo afecta la velocidad al
equilibrio?
Figura 4
4

5. 5. ¿Cómo es posible sostener en una sola llanta, una moto que está en movimiento? ¿A qué se
debe este movimiento?
Figura 5
6. ¿En cuál de las imágenes hay mayor equilibrio?
Figura 6 Figura 7
Figura 8
7. Dos jugadores de la NBA, Richard y Steven en uno de sus descansos, se plantean un reto
para decidir quién no jugará en el segundo tiempo. El reto es mantener el equilibrio de la
5

6. pelota por mayor tiempo. Richard asegura que ganará la apuesta porque el pondrá a rotar la
pelota en la punta de su dedo, mientras que Steven asegura que es él quien ganará la
apuesta manteniendo la pelota en reposo sobre la punta de su dedo. ¿Cuál de los dos
jugadores jugará en el segundo tiempo?
8. Alguna vez debes haber equilibrado, por ejemplo, una escoba con un dedo, como se ilustra
en la Figura 9 opción a. ¿Cómo es posible que suceda esto?
¿En cuál de los siguientes casos resulta más difícil mantener una varilla en equilibrio?
Justifica tu respuesta.
Figura 9
9. Porqué será posible o imposible la siguiente situación.
Así, giro Qué bien, así
muy giro muy
rápido despacio
Figura 10
10. Explica lo que está sucediendo en la figura. ¿Por qué la rueda girando no se cae?
Antes Después
6

7. Figura 11 Figura 12
Estoy que me caigo. Voy a
11. cambiar está barra por una
más corta pero que tenga la
misma masa, ya que me da
mayor equilibrio.
Figura 13
12.
Es igual poner
a girar el libro
así que así.
Figura 14
7

8. ¿Qué contradicción observas en la figura?
Reformula el texto de tal forma que sea coherente con lo que sucede en la realidad. Explica lo que
pasa.
¿Por qué quieres trabajar con esta(s) pregunta(s) o situación(es)?
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9. MATRIZ PARA REGISTRAR LAS EXPLICACIONES DE LA SITUACIÓN ELEGIDA
En la siguiente matriz deberás escribir tus explicaciones e ideas sobre la situación que elegiste. Ten en cuenta que más adelante volverás a utilizar este
formato para enriquecer tus aprendizajes. (Esta actividad será socializada posteriormente. Utiliza tu creatividad para hacer la explicación de la situación que
tú elegiste a tus compañeros)
¿Cómo respondo a la pregunta
¿Cómo respondo a la
inicial después de la ¿Cuál es la explicación
pregunta después de la ¿Cómo explico esta situación
¿Cómo explico esta socialización de los que doy después de la
información buscada? después de realizar las
situación? (Qué se sobre experimentos? ¿Cuál es la pregunta o situación
Situación elegida ¿Qué explicación tengo a actividades sobre la
esto) ¿Con qué relaciono explicación que tengo ahora después de todas las
la pregunta de acuerdo a construcción conceptual y de
este problema? después de los experimentos actividades realizadas en
lo aprendido después de la refuerzo?
realizados? la UD?
búsqueda?
9

10. ¿Cómo respondo a la pregunta
¿Cómo respondo a la
inicial después de la ¿Cuál es la explicación
pregunta después de la ¿Cómo explico esta situación
¿Cómo explico esta socialización de los que doy después de la
información buscada? después de realizar las
situación? (Qué se sobre experimentos? ¿Cuál es la pregunta o situación
Situación elegida ¿Qué explicación tengo a actividades sobre la
esto) ¿Con qué relaciono explicación que tengo ahora después de todas las
la pregunta de acuerdo a construcción conceptual y de
este problema? después de los experimentos actividades realizadas en
lo aprendido después de la refuerzo?
realizados? la UD?
búsqueda?
10

11. Elección de recursos
De la siguiente lista de opciones, escoge las maneras como vas a consultar, estudiar y explorar las
posibles soluciones para dar respuesta a la pregunta(s) que te propusiste resolver.
Ir al museo
Consultar en Internet
Ver un video
Consultar en textos (ir a la biblioteca)
Preguntarle a un profesor
Justificar la elección de la(s) opción(es):
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Después de hacer la búsqueda de la información, vas a llenar nuevamente la Matriz para la
explicación de la situación elegida y vas a tratar nuevamente con lo aprendido de dar explicación a
la situación o situaciones elegidas.
11

12. EVALUACIÓN AUTOFORMATIVA N° 2 4
Después de registrar la información en la guía anterior y de haber socializado tus explicaciones;
responde la siguiente evaluación.
Aun me
Escribe un comentario que justifique tu
Si quedan No
respuesta
dudas
dudas
Te gustó la actividad
La actividad fue
interesante
Te esforzaste por
ofrecer una explicación
adecuada
Preparaste la actividad
lo mejor posible
Entendiste las
explicaciones dadas por
tus compañeros
4
Actividad de reconocimiento de las ideas previas y de autorregulación
12

13. Te parecen coherentes
las explicaciones que
tus compañeros hacen
de la situación
explicada
Estuvieron tus
compañeros atentos
durante la presentación
de tu explicación
13

14. ACTIVIDAD N° 3: GUIA DE BUSQUEDA DE INFORMACIÓN5
Después de tener clara la pregunta que va a orientar tu proceso de aprendizaje, vas a hacer uso
de los recursos que has elegido previamente para tu aprendizaje. Está información debe ser
resumida de forma narrativa, descriptiva, argumentativa, gráfica, entre otras; para luego ser
socializada y compartida con tus compañeros.
A continuación te presentamos una alternativa para registrar la información. Puedes utilizar
otra, pero dando cuenta de lo que encontraste, cómo lo hiciste y cómo te sentiste.
Pregunta que estoy intentando responder
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Recursos que utilicé para buscar información sobre la pregunta. ¿Cómo efectuaste la
búsqueda?
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¿Qué encontré relacionado con la pregunta? Y ¿Qué de lo encontrado me sirve para dar
respuesta a la pregunta?
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Si tuviera que repetir está experiencia ¿qué cambiarías?
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¿Qué me dio dificultad?
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¿Cómo te sentiste? ¿Qué te gustó y disgusto? ¿Por qué?
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¿Qué no has entendido para poder dar una explicación clara y adecuada a la pregunta?
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5
Según el ciclo de Soussan este sería el Momento de búsqueda
14

15. ACTIVIDAD N°4: GUIA DE EXPERIMENTOS CASEROS 6
EXPERIMENTOS
En esta actividad, vas a retomar nuevamente la pregunta y sus explicaciones a la luz de
experimentos. Esperamos que al final puedas relacionar los aprendizajes de esta actividad con tu
pregunta inicial, llenando nuevamente la Matriz para explicar la situación elegida.
Selecciona uno de los siguientes experimentos, relacionados con la temática que estas
estudiando: Momento Angular y Momento de Inercia.
Experimento 1. El Giroscopio
Construye un giroscopio casero, utilizando los siguientes materiales:
Un metro y medio de cuerda delgada
Palillos de dientes
Un CD viejo o malo
Luego realiza el siguiente procedimiento:
Amarra de un extremo la cuerda alrededor del palillo y pásalo por el agujero del CD.
Toma el segundo extremo de la cuerda y suspende el CD unos centímetros arriba del
suelo.
Has oscilar el CD lentamente de un lado hacia otro, como un péndulo.
¿Qué pasa con el CD cuándo está oscilando? ¿Y por qué crees que ocurre esto?
Hazlo nuevamente, pero ahora mantén el CD horizontal y ponlo a girar.
Describe lo sucedido y establece una relación, con un objeto de la cotidianidad.
Experimento 2. El Momento de Inercia en los lápices
Toma un lápiz y hazlo girar entre tus dedos; primero en torno al punto medio; luego en torno a
un extremo y finalmente alrededor del longitudinal de él.
¿En qué caso es más fácil producir la rotación? ¿En qué caso es más difícil?
¿Cuándo hay mayor inercia de rotación? ¿Cuándo es menor?
¿En qué caso el radio de giro es menor? ¿En qué caso es mayor?
¿En qué caso hay mayor cantidad de masa cerca del eje de giro?
Experimento 3. Palos y pesas
Toma palos de diferentes tamaños. Sin realizar la experiencia responde la siguiente pregunta
¿Cuál de ellos es más fácil mantener en equilibrio vertical?
Si se adicionara una pesa en los extremos en posición vertical, ¿Qué sucedería con la estabilidad
de los palos?
Ahora trata de poner en equilibrio vertical cada uno de los palos.
¿Cuál de ellos es más fácil mantener en equilibrio?
Si se adicionara una pesa en los extremos de los palos ¿Qué sucedería con la estabilidad de los
palos?
Experimento 4. Rueda de bicicleta
Toma una rueda de bicicleta y sujétala por el eje. Luego pon a girar la rueda propiciándole una
gran rapidez, en el sentido contrario de las manecillas del reloj. Inclina el eje rotatorio levemente
hacia tu izquierda, simulando los manillares de una bicicleta
Describe las sensaciones
Hacia donde te tendiste a mover
Ahora cambia la inclinación del eje
¿Qué sucedió ahora?
6
Según el ciclo de Soussan este sería el Momento de movilización
15

16. ¿Hacia dónde te moviste?
¿Qué conclusión se puede obtener que relacione el sentido del giro de la rueda con la dirección
en la cual te mueves cuando la inclinas?
¿Cuándo es más fácil de mover o controlar la rueda: cuando está girando o cuando está en
reposo?
Experimento 5. Momento angular en los huevos
Realiza la siguiente experiencia:
Ten a la mano un huevo cocido y uno crudo. Hazlos rotar sobre una mesa deteniéndolos con un
dedo para inmediatamente después soltarlos.
• ¿Qué sucede con el movimiento de cada uno de los huevos?
• Explica las diferencias que observas en el movimiento de los huevos (crudo y del cocido)
PREGUNTAS…
Luego de elegir el experimento responde la siguiente pregunta:
¿Qué crees que podría suceder al realizar el experimento?
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Ahora realiza el experimento, y luego da respuesta a las siguientes inquietudes:
Describe lo que observaste después de realizar el experimento
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¿Qué puedes concluir del experimento?
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Ahora vamos a retomar la matriz (matriz para registrar las explicaciones de la situación elegida)
que utilizaste al inicio de la Unidad para explicar una situación cotidiana utilizando los
conceptos de Momento de Inercia y Momento Angular. Teniendo en cuenta tus nuevos
aprendizajes llena la columna en la que se indaga por ¿Qué aprendí después de la socialización de
los Experimentos? Compara las diferencias que hay entre las explicaciones que dabas antes y las
que ahora formulas.
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16

17. EVALUACIÓN AUTOFORMATIVA N° 3
¿Qué diferencia encontraste entre lo que pensabas antes de realizar el experimento y lo
que sucedió cuando lo efectuaste?
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Te convence lo sucedido en el experimento. ¿Por qué?
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Han cambiado tus explicaciones sobre la pregunta inicial, como consecuencia de la
búsqueda y la socialización de los experimentos
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17

18. ACTIVIDAD N° 5: CONSTRUCCIÓN CONCEPTUAL DEL MOMENTO ANGULAR Y
DEL MOMENTO
7
MOMENTO DE INERCIA
En este momento vas a retomar nuevamente tu pregunta, pero tendrás la ayuda del docente, sus
explicaciones o un video, para tratar de reorientar y enriquecer tus explicaciones.
Debes elegir entre:
Asistir a la clase
Leer las explicaciones del docente en una guía previamente diseñada
Ver unos videos bajados de Internet
Actividades
Actividades
ACTIVIDAD 5.1. Clase con experiencias y explicaciones del docente.
En este espacio el docente es el responsable de complementar y presentar los contenidos
científicos que permitan enriquecer las explicaciones de los estudiantes.
7
Según el ciclo de Soussan este sería el Momento de estructuración
18

19. ACTIVIDAD 5.2. Texto con el formato de explicaciones de las experiencias utilizando los
conceptos (No asisten a la clase)
A continuación se presenta una lectura en la que se plasma con múltiples ejemplos e
interrogantes los conceptos de Momento de Inercia y Momento Angular.
TEXTO SOBRE EL MOVIMIENTO ROTACIONAL
Analicemos la siguiente situación, que nos ayudará a entender y aplicar los conceptos que hemos
venido trabajando: Momento Angular y Momento de Inercia. A medida que vayas haciendo la
lectura aparecerán unas preguntas, las cuales debes responder antes de visualizar la respuesta
que se encuentra explicada a continuación de esta. Al final compara tus respuestas con las
presentadas en el documento8.
Imagínate un terópodo típico, es decir, un dinosaurio bípedo
que camina con el cuerpo paralelo al suelo.
El centro de gravedad está sobre las piernas; pero gran parte de
la masa está alejada de ese centro de gravedad.
Dicho dinosaurio presenta ciertas dificultades para moverse.
¿Cómo le ayudarías a solucionar este problema? Escoge la opción
que consideres correcta y justifica tu respuesta.
• Alejando mucho más sus extremidades superiores e
inferiores y adicionalmente hacerlas más pesadas.
• Agrandando enormemente su cabeza
• Aumentando el tamaño de sus patas
• Acercando sus extremidades y cabeza a su tronco
Haz un dibujo de un dinosaurio que tendría muchas más facilidades de movimiento.
Describe un dinosaurio que tenga dificultades para su movimiento. (¿Cómo estaría distribuida la
cabeza y sus extremidades: Cerca o lejos del tronco?)
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Los humanos también caminan sobre dos piernas,
pero el dinosaurio es una especie mucho menos
estable, que debe tener mucho cuidado al correr
para no darse contra el piso. ¿A qué debe la
estabilidad del humano?
8
Tomado y adecuado de: http://paleofreak.blogalia.com/historias/8434
19

20. Dibuja un animal mucho más inestable que el dinosaurio y un objeto mucho más estable que el
humano. Explica tu dibujo.
Para colmo, los giros se te dificultan.
El pobre terópodo le resultaba muy
difícil girar a cierta velocidad, pues su
cuerpo alargado (tiene un gran
momento de inercia, pues la masa se
encuentra muy distribuida) tiende a
seguir girando sin parar. El dinosaurio
tiene que frenar para evitar caerse o
rotar.
20

21. ¿Por qué?
______________________________________________________________________________________________
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El caso es que, según los científicos, los dinosaurios terópodos pudieron tener serias
limitaciones para cambiar de dirección durante la carrera y, por tanto, para perseguir a una
presa ágil o huir de un depredador veloz. Y ésta podría ser la clave de algunas de sus tendencias
evolutivas.
¿Cómo crees que lucharon los dinosaurios contra la inercia rotacional?
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Eliminando masa corporal (disminuyendo el momento de Inercia) que está alejada del centro de
gravedad, o bien acercándola a dicho centro (disminuye el momento de inercia, porque la masa
se concentra, disminuyendo el radio). Y entonces aparecen:
El cuello capaz de doblarse en S, y así
acercar la cabeza al cuerpo.
Las vértebras huecas.
Los cráneos aligerados.
El hueso púbico retrovertido (suena muy
mal, pero en fin...)
Los brazos capaces de plegarse hacia atrás
contra el cuerpo.
La reducción general del tamaño del cuerpo
La reducción de la cola.
La desaparición de los dientes.
Explica por qué cada una de estas afecta el Momento de Inercia.
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A continuación encontrará una revisión de los principales conceptos; al igual que su adecuada
aplicación a contextos específicos donde se pueden apreciar.
El concepto de masa expresa la dificultad que presenta un objeto para que una fuerza
modifique su estado de movimiento. Mientras más masa posea un objeto, mayor fuerza debemos
aplicarle para que al trasladarlo alcance cierta rapidez, o para detenerlo; pero además para
desviar su trayectoria.
Para hacer girar un cuerpo alrededor de un cierto eje ocurre algo similar.
Seguramente te has dado cuenta que el esfuerzo que debes hacer para rotar un objeto, por
ejemplo un libro, depende del eje sobre el cual quieras producir dicha rotación. El concepto
físico que da cuenta de este hecho es el Momento de Inercia. (Véase figura 1)
21

22. Así, El Momento de Inercia es una medida de la resistencia que
tiene todo cuerpo a ponerse en movimiento de rotación o a
cambiarlo (si está girando); es decir es una tendencia a seguir
girando o a oponerse a la rotación. El momento de inercia
depende de la masa total y de cómo esta está distribuida
respecto a un eje de giro.
A continuación te presentamos un ejemplo con sus respectivas
explicaciones. A medida que los vayas leyendo trata de
relacionar las explicaciones con el problema que te has
planteado en el momento de expresión de las ideas previas y
acercamiento.
Figura 1
Situación descriptiva 1
Alguna vez debiste haber visto al chavo jugando al equilibrio, por ejemplo, utilizando una escoba
y tratando de mantenerla en posición vertical solo con un dedo, como se ilustra en la figura 2
opción a. ¿Cómo es posible que suceda esto?
¿En cuál de los siguientes casos resulta más difícil mantener una varilla en equilibrio?
Figura 2
Explicación
Explicación
Entre los casos a y b, es más fácil mantener el equilibrio de la escoba en el caso a. Entre los casos
c y d es más fácil equilibrar la varilla más larga. Esto ocurre porque en relación al eje de giro (que
en este caso será la mano de la persona) el momento de inercia es mayor en a que en b y mayor en
c que en d (debido a que en la posición a la masa está más distribuida respecto al eje de giro). Por
otra parte, en a es más fácil que en c, pues hay más masa lejos del eje de giro en la posición a, y en
consecuencia hay mayor momento de Inercia.
Comenta otras situaciones en las que aparezca el momento de inercia.
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22

23. PREGUNTA
¿Qué relación (inversa o directamente proporcional) existe entre la longitud de una
varilla y su momento de inercia?
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El Momento Angular es una magnitud presente en los cuerpos que se encuentran rotando,
dicha cantidad física presenta una dirección definida. El Momento angular es proporcional a la
masa y a la velocidad angular del cuerpo que rota, y permite describir la rapidez y la dirección
de rotación. Cuando las ruedas rotan a una velocidad suficiente, la conservación del momento
angular evita la caída y equilibra la fuerza del peso del cuerpo.
Para mantener el equilibrio en la bicicleta necesariamente
hay que rodar, haciendo girar las ruedas, pues una vez que
hay movimiento rotacional, existe el momento angular
manifestándose una tendencia a conservar la manera como
se produce el movimiento rotatorio. El hecho es que si las
ruedas no rotan, no hay momento angular y, sin momento
angular, no hay equilibrio.
Figura 3
Al intentar cambiar la dirección del eje de rotación de una rueda de bicicleta, como se ilustra
en la figura. Resulta muy difícil cuando está girando en comparación a cuando está en reposo.
Si haces la misma experiencia, pero estando sentado en una
silla de secretaria que pueda girar, constatarás que al intentar
cambiar la dirección del eje de la rueda de bicicleta, tú y la
silla empezarán a girar. En efecto, el sistema complejo
formado por la rueda de bicicleta y tu cuerpo con la silla
giratoria tiende a conservarse para el conjunto.
Figura 4
Situación descriptiva 2.
Sobre un carrusel giratorio se encuentran dos estudiantes situados en
los extremos del carrusel; ¿cómo se podrían generar cambios en el
movimiento del carrusel sin suprimir o adicionar variables al sistema?
¿Qué pasa con la velocidad del carrusel cuando los
estudiantes se acercan o se alejan del centro?
Figura 5
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
23

24. Explicación
Cuando los estudiantes cambian de posición respecto al centro del carrusel (que será
considerado el eje de giro), se produce una modificación del momento de inercia; pues se altera
la distribución de las masas. Así, al estar alejado hay mayor oposición a la rotación del carrusel,
esto es, hay un mayor momento de inercia debido a que se tiene masas alejadas del centro de
rotación. Ahora bien, cuando los estudiantes se acercan al centro de rotación; entonces debido
a un principio de conservación del Momento Angular; el carrusel que rotaba más despacio
(cuando las masas estaban distribuidas) modifica su velocidad para compensar la pérdida
originada por la menor distribución de la masa. En conclusión, a medida que se acercan las masas
al eje de giro se produce una compensación en la velocidad angular del carrusel. Se observa por
tanto, una relación inversamente proporcional entre la distribución de la masa y la velocidad
angular.
PREGUNTA
¿Has entendido esta explicación? Vuelve a explicarla pero con tus propias palabras
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
3.
Situación descriptiva 3.
Alguna vez has jugando al trompo te has preguntado ¿cómo es posible
que un trompo se mantenga girando a pesar de la base tan pequeña
sobre la cual rota?
Figura 6
Explicación
Un trompo giratorio se mantiene erguido gracias al momento angular. El cual es adquirido por el
trompo debido a su rotación. Así como los cuerpos que se mueven en línea recta se oponen a
que se les modifique su movimiento conservando la dirección de su desplazamiento, de forma
similar los sólidos que rotan adquieren un momento angular el cual los ayuda a mantenerse en la
misma posición con tanta fuerza que el trompo es capaz de resistir por un momento la atracción
gravitacional. Pero una vez que empieza a perder momento angular como consecuencia de la
perdida de la velocidad, gracias a la fuerza de fricción con la superficie o con el aire; empieza a
perder el equilibrio y finalmente cae.
¿Qué aprendiste de los dinosaurios en relación con el momento de Inercia?
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24

25. ACTIVIDAD 5.3. Videos que expliquen los conceptos.
Ingresa a la página http://www.youtube.com y has una búsqueda con los conceptos de Momento
de Inercia y Momento Angular. Selecciona los videos que más te gusten y donde logres la
comprensión del fenómeno que se está explicando.
Después de visualizar los videos, debes escribir el link, y hacer un resumen de lo que
comprendiste. Además escribe las palabras que realizaste para la búsqueda, y por qué escogiste
estas palabras y no otras.
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______________________________________________________________________________________________
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25

26. EVALUACIÓN AUTOFORMATIVA N° 4
EVALUACIÓN
Escribe el recurso que escogiste para estudiar el tema:
______________________________________________________________________________________________
La pregunta planteada fue: ___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
Marca con una X en cada una de las preguntas:
Lo puedo Lo entendí Lo comprendo Aún no lo
explicar mucho un poco comprendo
El concepto de
momento de
Inercia
El concepto de
momento angular
El concepto de
conservación del
momento angular
¿De qué te sirve lo que encontraste para solucionar tu pregunta inicial?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
¿Cómo te sentiste realizando esta actividad?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
Crees que las actividades que no elegiste te hubieran facilitado más el aprendizaje.
¿Por qué?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
¿Qué aprendiste de nuevo?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
¿Tienes nuevas preguntas? ¿Cuáles?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
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______________________________________________________________________________________________
26

27. ¿Qué tanto han cambiado tus explicaciones? Llena el apartado de ¿Qué tanto
aprendiste después de que participaste en la clase, leíste el documento “Texto sobre el
movimiento rotacional” o viste los videos relacionados con la temática abordada?
(construcción conceptual del Momento Angular y Momento de Inercia). Esta
información en será escrita en la matriz “guía para escribir las explicaciones o
aprendizajes” que utilizaste al comienzo de la unidad.
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28. ACTIVIDAD N° 6: JUGANDO CON LO APRENDIDO9
JUGANDO
Para reforzar los conceptos aprendidos el estudiante escoge la realización de uno de los
siguientes juegos (lotería, concéntrese o juego de cartas) a partir de imágenes presentadas por el
docente retomando situaciones donde se evidencien los conceptos de Momento Angular y
Momento de Inercia.
Estas actividades luego serán socializadas en forma grupal o individual.
A continuación se presentan las fichas a utilizar para la realización de los juegos.
El cuerpo de la figura 2, tiene mayor velocidad
angular; porque al disminuir el momento de
inercia aumenta la velocidad angular
Figura 1 Figura 2 (conservación del momento angular)
El cuerpo de la figura 1 se sostiene debido a
que adquiere momento angular con la
rotación. Mientras más alta sea la velocidad
más equilibrio se presenta.
Figura 1
El cuerpo de la figura 2, tiene menor velocidad
angular; porque al aumentar el momento de
inercia disminuye la velocidad angular
(conservación del momento angular)
Figura 1 Figura 2
9
Según el ciclo de Soussan, este es el Momento de Refuerzo
28

29. El momento de inercia respecto al eje de giro
de la figura 1 disminuye, mientras que el
momento de inercia de la figura 2 aumenta. En
la figura 1 hay mayor velocidad y en la dos
menor velocidad.
Figura 1 Figura 2
A pesar que tenga la misma masa y el mismo
tamaño, la figura 1 tiene menor momento de
inercia que la figura 2. Por lo tanto es más
difícil mover la figura 1 que la figura 2.
La figura 1 se mueve mucho más rápido que la
2
Figura 1 Figura 2
Un joven está sentado en su silla giratoria, y
en un momento se da un impulso y comienza a
girar con cierta velocidad angular. Si luego El momento angular se conserva. Y depende
quiere aumentar la rapidez de cómo este distribuida la masa y de la
con que gira, ¿qué le es más rotación. Si se quiere aumentar la rapidez con
conveniente, sin que nadie que gira, debe disminuir su momento de
más que él intervenga? inercia; por ejemplo, que encogiendo el
cuerpo para disminuir el radio de giro.
Sobre un carrusel giratorio se encuentran dos
estudiantes situados en los extremos del Al cambiar de posición se produce una
carrusel; cómo se podrían generar cambios en modificación del momento de inercia; pues se
el movimiento del carrusel sin suprimir altera la distribución de las masas. Al estar
objetos. alejado hay mayor oposición a la rotación, esto
es, hay un mayor momento de inercia debido a
que se tiene masas alejadas del centro de
rotación. Cuando se acerca al centro de
rotación; el que rotaba más despacio (cuando
las masas estaban distribuidas) aumenta su
velocidad porque el momento de inercia
disminuye (los cuerpos están más juntos.)
29

30. EVALUACIÓN AUTOFORMATIVA N° 5
Realiza un cuento o una caricatura en el que expreses lo que aprendiste sobre Momento
Angular y Momento Inercia y cómo te sentiste realizando esta actividad.
30

31. ACTIVIDAD N°7: GUIA DE LABORATORIO DE CILINDROS RODANTES10
Este laboratorio será realizado u observado en un video. Y permitirá la transferencia de los
conocimientos construidos.
Los estudiantes seleccionarán la forma de recolectar la información una vez hayan visualizado o
realizado el experimento. Dicha información se podrá recolectar utilizando:
Uve heurística
Guía de orientación
Guía de laboratorio
Construcción por parte del estudiante de algún diseño donde se estructure la
elaboración del laboratorio.
A continuación se describirá el montaje, los materiales necesarios y algunas recomendaciones
para aquellos estudiantes que no observaran el video.
OPCIÓN 7.1. VOY A REALIZAR EL LABORATORIO
Materiales:
Dos cilindros de la misma masa.
Un plano inclinado que puede ser reemplazado por una tabla con inclinación.
Descripción
¿Cómo son los cilindros que te proporcionan para la actividad?
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______________________________________________________________________________________________
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¿Son iguales o distintos sus momentos de inercia? ¿Por qué?
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10
Según el ciclo de Soussan este es el Momento de transferencia
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32. ______________________________________________________________________________________________
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Dejar rodar los dos cilindros por el plano inclinado y describe lo que pasa.
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¿Cómo modificarías el momento de inercia de uno de los cilindros? ¿Qué tendrías que hacer?
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Idéate una forma para modificarle el momento de inercia a uno de los cilindros. ¿Cuál tendrá
mayor momento de inercia? ¿Por qué?
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Deja rodar los cilindros después de haber modificado su momento de inercia. ¿Qué sucedió?
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Utilizando el instrumento (guía de laboratorio, uve de gowin, base de orientación, entre otros)
para recolectar la información, describe lo que sucedió durante el experimento, cuando
a) Los cilindros iniciales se dejan rodar por el plano inclinado (¿cuál llega primero al piso?)
b) Los cilindros con distinto momento de inercia se dejan rodar por el plano inclinado.
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33. OPCIÓN 7.2. VOY A VISUALIZAR EL EXPERIMENTO EN UN VIDEO.
Observa el video que se encuentra en la página: http://www.youtube.com/watch?v=M6da-
yra5NQ y utilizando el instrumento (guía de laboratorio, uve de gowin, base de orientación,
entre otros) para recolectar la información, describe lo que sucedió durante el experimento.
¿Cómo crees que son los momentos de inercia de cada uno de los cilindros que se visualizan en
el video: iguales o distintos? ¿Por qué?
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______________________________________________________________________________________________
¿Qué harías para cambiar o igualar los momentos de inercia de dos cuerpos?
Para aumentar el momento de inercia de un cuerpo
debo_________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
Para que dos cuerpos tengan igual momento de Inercia
debo_________________________________________________________________________________________
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¿Qué pasará con dos cuerpos que tengan igual momento de inercia, cuando se dejan deslizar por
un plano inclinado? ¿Cuál llegará primero al piso? ¿Por qué?
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______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
OPCIONES PARA REGISTRAR LA INFORMACIÓN DEL LABORATORIO O DEL VIDEO
A continuación te presentamos las opciones para registrar la información y los procedimientos
que te permitan realizar el laboratorio.
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34. LABORATORIO DE CILINDROS RODANTES
1. Antes de hacer el experimento o ver el video, aventúrate a decir cuál de los dos llegará
primero al piso. Explica tu respuesta
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2. ¿Cómo son los momentos de Inercia de los dos cilindros? ¿Cuál de los dos cilindros tiene
mayor momento de inercia?
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3. ¿Qué harías para aumentarle el momento de inercia a uno de los cilindros?
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4. Deja que los cilindros rueden por el plano inclinado, partiendo del mismo lugar. ¿qué
observas con respecto al movimiento de los cilindros cuando tienen distinto momento
de inercia?
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5. ¿Cuál de los dos cilindros llegó primero al piso?
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
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6. ¿Creías que esto podría suceder sin haber visto el video, y sin haber realizado el
experimento?
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35. UVE DE GOWIN11
Esta guía será
PARTE TEORICA METODOLOGIA
PREGUNTA CLAVE
¿Qué pregunta quiero responder
cilindros?
con relación a los cilindros?
¿Qué dice la teoría sobre lo que Conclusión
podría suceder?
¿Qué puedo afirmar?
Conclusiones extraídas de los
datos
¿Qué encontré?
¿Qué conceptos permiten Registro de los Datos
explicar el fenómeno?
¿Qué voy a medir u observar?
¿Cómo voy a tomar los datos?
Procedimiento
Pasos seguidos para realizar la
experiencia.
¿Cuál es montaje que debo realizar?
¿Qué experimento voy a realizar?
¿Qué materiales necesito?
(Dibujo)
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Tomado y acondicionado de:
http://ww2.educarchile.cl/eduteca/planificador/word/ins_eva/c2.doc
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36. BASE DE ORIENTACIÓN12
Analiza y argumente las repuestas a los siguientes interrogantes:
1. ¿Qué voy a investigar o a responder con la realización del laboratorio?
2. ¿Cuál o cuáles serán los objetivos de esta actividad experimental?
3. ¿Qué quiero aprender?
4. ¿Qué conceptos debo comprender y aplicar para poder realizar el laboratorio? ¿Cómo los he
aprendido? ¿Por qué creo que son esos los contenidos?
5. ¿Cuál será la pauta de trabajo?
5.1 ¿Cuál o cuáles serán las etapas de la actividad?
5.2 ¿Cómo voy a distribuir el tiempo?
5.3 ¿Qué recursos, materiales necesito y dispongo (indicar tipo, cantidad y capacidad según
corresponda) para realizar la actividad?
6. Elaboración de mi propio procedimiento experimental para realizar esta actividad
7. ¿Qué variables debo considerar para la experiencia? ¿Por qué?
8. ¿Qué conclusiones puedo obtener después de haber realizado el laboratorio?
9. ¿Cuáles son mis logros? ¿Cómo me di cuenta de ellos?
10. ¿Cuál fue mi compromiso con la actividad?
11. ¿Han surgido preguntas cuáles y por qué?
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Tomado y acondicionado de:
http://ww2.educarchile.cl/eduteca/planificador/word/ins_eva/c2.doc
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37. EVALUACION AUTOFORMATIVA N° 6
Evalúa los instrumentos metacognitivos de tus compañeros, llenando la siguiente guía:
Nombre de quien entrego el informe (Uve de Gowin, Base de Orientación o informe de
laboratorio):_________________________________________________________
Nombre de quien evalúa: _____________________________________________
Valoración del trabajo
Inadecu
Bien A medias adamen Observaciones
te
Criterios
Ha detallado la pregunta que
se va a analizar en el trabajo
Ha descrito los materiales
necesarios a utilizar.
Se describe el procedimiento a
realizar
Ha descrito los resultados,
conclusiones, hallazgos y
justificaciones utilizando los
conceptos de Momento de
Inercia y Momento Angular
Aspectos a mejorar:
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