Colisiones en dos dimensiones guión de trabajo para el docente

1. Propuesta didáctica
2. ¿Qué es una colisión?

Propuesta didáctica

Objetivo: Presentar el tópico Colisiones en dos dimensiones y formalizar su conceptualización utilizando para ello diversos puntos de entrada.

Fundamentación: La propuesta está enmarcada dentro del enfoque de Inteligencias Múltiples y en particular sobre lo que se llama puntos de entrada.

En su libro La mente no escolarizada, Howard Gardner describe los puntos de entrada como cinco formas diferentes en que un maestro puede abordar un tópico para que sus estudiantes, a pesar de sus diferentes perfiles de inteligencias, experiencias e intereses, puedan encontrar caminos para involucrarse en el concepto. Él describe el tópico de estudio como una habitación con cinco puertas de entrada.

El punto de entrada narrativo permite el acceso a un tópico utilizando un cuento o narración que se relacione con el concepto. El punto de entrada lógico cuantitativo emplea métodos cuantitativos o razonamiento lógico para comprender un tópico. El punto de entrada fundacional tiene en cuenta los aspectos filosóficos del concepto. El punto de entrada estético hace énfasis en las apreciaciones de las propiedades del tópico a través de la belleza, formas y relaciones. El punto de entrada experiencial invita a abordar un concepto a través de investigaciones directas. El sexto punto de entrada es el social cooperativo, al cual Gardner hace referencia con frecuencia aunque no lo define en La mente no escolarizada. Este punto de entrada permite acceso al tópico a través de una experiencia social, por ejemplo, trabajar cooperativamente.

El proyecto esta diseñado para estudiantes de décimo u once y se puede adaptar su nivel de complejidad para el grado que se requiera en este rango. El propósito es presentar el núcleo temático Colisiones en dos dimensiones a partir de diferentes puntos de entrada. El proceso se evaluará a partir de las salidas de cada uno de los puntos de entrada y a través de todo el proceso. El trabajo con el museo virtual hace parte del punto de vista fundacional y tiene que ver con aspectos filosóficos e históricos del proceso. Además por la forma en que se realizan las actividades (trabajo en equipo), el punto de entrada social cooperativo mantiene una importancia vital. La visita al museo real complementa el punto de entrada experiencial a través de las investigaciones que se realicen al interior de la sala del museo interactivo.

Propuesta: Se inician las actividades abordando la temática desde el punto de entrada narrativo para esto se utilizará la lectura ¿Qué es una colisión?, extractada del libro Física de R. Resnick y D. Halliday. Tomo I. la lectura se transcribe a continuación:

¿Qué es una colisión?

En la colisión, una fuerza relativamente grande actúa sobre cada partícula que interviene en el choque durante un tiempo relativamente corto. La idea básica de colisión consiste en que el movimiento de las partículas que colisionan (o cuando menos una de ellas) cambia de manera brusca, y que podemos hacer una separación relativamente clara de los tiempos de "antes de la colisión" y de los de "después de la colisión".

Cuando un bate de béisbol golpea la bola, por ejemplo, el comienzo y el final de la colisión pueden determinarse con bastante precisión. El bate está en contacto con la bola durante un intervalo bastante corto en comparación con el tiempo durante el cual observamos la bola. Durante la colisión el bate la ejerce una fuerza grande sobre la bola. Esta fuerza varia con el tiempo de modo complejo, el cual podríamos medir solo con gran dificultad. Tanto la bola como el bate se deforman en la colisión. Las fuerzas que actúan durante un tiempo corto en comparación con el tiempo de observación del sistema se denominan fuerzas impulsivas.

Cuando una partícula alfa (el núcleo de 4 He) colisiona con otro núcleo, la fuerza que actúa entre ellos puede ser la bien conocida fuerza electrostática de repulsión asociada con cargas de las partículas. Las partículas pueden no llegar a tocarse en realidad, pero podemos seguir hablando de colisión, puesto que una fuerza relativamente grande, que actúa durante un tiempo corto en comparación con el tiempo en que la partícula alfa está en observación, tiene un efecto sustancial en el movimiento de la partícula alfa.

Podemos incluso hablar de la colisión entre dos galaxias, si estamos preparados para observarlas durante una escala de tiempo del orden de millones o miles de millones de años.

Las colisiones entre partículas elementales proporcionan la principal fuente de información de su estructura interna. Cuando dos partículas colisionan a energía elevada, los productos de la colisión suelen ser muy diferentes a las partículas originales. A veces, estas colisiones provocan cientos de partículas producto, cuya masa total puede ser bastante mayor que las masas de las partículas en colisión (la energía cinética de las partículas incidentes se convierte en energía en reposo en la colisión). Podemos reconstruir el suceso original al estudiar as trayectorias de las partículas salientes y aplicar las leyes fundamentales de la conservación.