Aquí hay algunos modelos de trabajo que muestran el principio de conservación de la energía:
1. Péndulo:
* Materiales: Cuerda, peso (como una bola o tuerca pequeña), soporte o soporte.
* Cómo funciona:
* El péndulo se balancea de un lado a otro, intercambiando energía potencial (energía almacenada debido a la altura) con energía cinética (energía de movimiento).
* En el punto más alto, el péndulo tiene la máxima energía potencial y cero energía cinética.
* En el punto más bajo, el péndulo tiene máxima energía cinética y energía potencial cero.
* Debido a la fricción, la amplitud del péndulo (swing) disminuirá gradualmente, pero la energía total permanece conservada (convertida en calor y sonido).
* Observaciones: Puede observar la velocidad del péndulo aumentando a medida que disminuye y disminuye a medida que aumenta, lo que demuestra la conversión de energía.
2. Montaña rusa:
* Materiales: Cartón, cinta, canicas, pista (se puede construir con cartón u otros materiales).
* Cómo funciona:
* La pista de montaña rusa simula colinas y valles.
* El mármol comienza en el punto más alto con la máxima energía potencial.
* A medida que el mármol cae hacia abajo, la energía potencial se convierte en energía cinética.
* En la parte inferior de la pista, el mármol tiene energía cinética máxima y energía potencial mínima.
* El mármol continúa rodando, ganando energía potencial a medida que sube colinas y la pierde a medida que desciende.
* Observaciones: Puede observar que la velocidad del mármol aumenta en los descensos y disminuye en los ascensos, ilustrando la conversión de energía.
3. Rampa y pelota:
* Materiales: Rampa, pelota, cinta de medición.
* Cómo funciona:
* Enrolle la pelota desde cierta altura en la rampa.
* Mida la altura que alcanza la pelota en el lado opuesto de la rampa.
* La altura alcanzada será ligeramente menor que la altura de inicio debido a la fricción y la resistencia al aire.
* Observaciones: Esto demuestra que la energía potencial de la pelota se convierte en energía cinética y luego vuelve a la energía potencial. Puede observar el impacto de la fricción comparando las alturas iniciales y finales.
4. Demostraciones de máquina simples:
* Materiales: Palancas, poleas, planos inclinados.
* Cómo funciona:
* Las máquinas simples como palancas, poleas y planos inclinados no crean energía, pero cambian la forma en que se usa la energía.
* Por ejemplo, una palanca puede amplificar la fuerza, lo que hace que sea más fácil levantar un objeto pesado.
* Esto demuestra el concepto de trabajo y transformación de energía.
* Observaciones: Puede observar cómo el esfuerzo aplicado en una máquina simple cambia para lograr una tarea, destacando la conversión de energía de una forma a otra.
5. Rueda de agua y turbina:
* Materiales: Pequeña rueda de agua, recipiente, agua, turbina (puede ser un pequeño ventilador o generador).
* Cómo funciona:
* Vierta agua sobre la rueda de agua.
* El agua que fluye gira la rueda, que a su vez gira la turbina.
* La turbina puede generar electricidad (si es un generador) o realizar otras tareas mecánicas.
* Observaciones: Puede observar la energía potencial del agua que se convierte en energía cinética, luego en el movimiento de la rueda y la turbina.
Consejos para construir modelos de trabajo:
* Use materiales fácilmente disponibles como cartón, cinta, cadena, canicas, etc.
* Mantenga el diseño simple y enfocado en el principio de conversión de energía.
* Use explicaciones y etiquetas claras para resaltar las transformaciones de energía.
* Fomentar la experimentación y exploración de diferentes factores que afectan la conservación de la energía, como la fricción y la resistencia al aire.
Al construir y experimentar con estos modelos, puede obtener una mejor comprensión del concepto fundamental de conservación de la energía y sus aplicaciones en la vida cotidiana.
