¿Somos diferentes? Indagamos sobre la biomecánica del cuerpo
En la actividad anterior reflexionamos sobre la mecánica del cuerpo. Ahora conversarás con tus familiares y compañeros sobre el movimiento del cuerpo. ¿Somos totalmente diferentes al movernos? ¿Qué semejanzas presentamos cuando corremos? Para responder a estas preguntas, desarrollarás una indagación sobre la mecánica del brazo humano, lo que te permitirá comprender el funcionamiento del cuerpo. Recuerda que tus resultados aportarán a la elaboración de tu discurso sobre las propuestas para mejorar la convivencia.
Reflexiono sobre la mecánica del cuerpo
Para empezar tu indagación, recuerda lo reflexionado en la actividad anterior y piensa en:
• ¿Cómo funciona la extremidad superior?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Nuestro cuerpo presenta como parte del sistema de palancas los músculos, huesos y articulaciones, los cuales en conjunto permiten una gran cantidad de movimientos y funciones del brazo.
• ¿Cómo generas condiciones para observar la acción de los huesos y los músculos?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
A través de un sistema de palancas se puede observar la acción de los huesos y los músculos.
• ¿Por qué se presentan los mismos principios físicos en el funcionamiento de tu cuerpo?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Porque se posee la capacidad de realizar movimientos.
Para responder estas preguntas, indaga sobre las palancas de nuestro cuerpo utilizando un modelo que permita recrear la palanca del brazo humano.
Problematizo la indagación
Para iniciar, revisa el recurso “Empecemos a indagar”, donde se muestra un ejemplo que te servirá de guía para realizar la indagación de la mecánica de los cuerpos.
Luego revisa el recurso “Indagamos sobre la biomecánica del cuerpo”. Lee con atención para que estés listo y formules tu pregunta, tu hipótesis y tu objetivo; y puedas responder cómo los músculos, huesos y articulaciones forman un sistema de palancas.
Ten en cuenta que hay una relación entre la masa y la aceleración de la gravedad. Gracias a esta se puede obtener la fuerza que ejerce la masa de un objeto sobre la superficie de nuestro planeta, a la cual llamamos peso y tiene como unidad el newton.
Diseño la indagación
Antes de establecer el procedimiento para poner a prueba tu hipótesis, es necesario que construyas un modelo que te permita obtener los datos requeridos.
- Materiales:
• Elástico de ropa (puedes utilizar uno de una prenda de ropa que ya no utilices)
• Palo de escoba (45 cm aproximadamente)
• Madera (55 x 7 x 7 cm aproximadamente)
• Regla (30 cm a más)
• Cartón (40 x 60 cm)
• Cordel o pabilo
• Clavo de unos 5 a 6 cm
• Objeto (puede ser una piedra)
2. Con los materiales, ya estás listo para armar el modelo del brazo que se observa en el gráfico. Para registrar la información, te sugerimos que utilices cartón. Para obtener las medidas, recuerda alinear la palanca formando un ángulo recto (90°) con la madera. Nota que la palanca se apoya en el fulcro, el cual es móvil.
Construido el modelo, en el segundo recurso, en la sección “Diseñamos las estrategias para realizar la indagación”, escribe el procedimiento que te permitirá variar el brazo de resistencia (variable independiente) y obtener los valores de la altura que desciende desde el nivel (variable dependiente).
Genero y registro datos
Ahora marca en la palanca las distancias en las que colgarás el objeto atado, así como se observa en el gráfico. Te sugerimos a 15, 20, 25, 30 y 35 cm del fulcro, pero si decides por otras medidas también lo puedes hacer.
Al colgar el objeto, la palanca se moverá. Registra la altura que desciende desde el nivel, así como se observa en el gráfico. Realiza esta indicación tres veces para cada medida.
Revisa el recurso “Indagamos sobre la biomecánica del cuerpo”, que se encuentran en la sección Recursos, y completa la información que se te pide.
• Problematizamos
Leemos la siguiente situación:
Nuestro cuerpo presenta como parte del sistema de palancas a los músculos, huesos y articulaciones, los cuales en conjunto permiten una gran cantidad de movimientos. Algunos de estos pueden tener mucha fuerza o precisión, y en la actualidad aún no pueden ser imitados por los robots.
• Identifica los componentes del sistema de palancas en el brazo humano. ¿Cómo funciona este tipo de palanca? ¿Cómo se puede generar la ventaja mecánica?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Componentes del sistema de palancas en el brazo humano:
- Esfuerzo
- Pulcro
- Resistencia
La ventaja mecánica se genera cuando los músculos se encuentran en equilibrio relajado. Este tipo de palanca funciona porque los músculos del brazo generan fuerza de potencia, el codo es el punto de apoyo y la mano es la resistencia ejercida sobre la palanca por la posición de las diferentes acciones que se pueden realizar con la extremidad superior debido a que cuenta con un tipo de palanca.
• A partir de la situación, recrea mediante el modelo planteado en la actividad. Observa su estructura y toma medidas: recuerda que es muy importante usar las unidades del Sistema Internacional. Luego escribe una pregunta que te permita indagar sobre el funcionamiento del sistema de palanca. Por ejemplo, piensa ¿Qué relación hay entre ……. y ……. en el funcionamiento del brazo humano?
Pregunta de indagación
EJEMPLO DE RESPUESTA:
• En la pregunta de indagación, identifica los factores que se relacionan con lo que llamamos variables (causa-efecto), lo que va a orientar la indagación.
EJEMPLO DE RESPUESTA:
• Ahora escribe una probable respuesta o hipótesis que relacione la variable independiente y dependiente. Para validar tu hipótesis, es necesario construir un modelo de funcionamiento del brazo: el que se indica en tu actividad.
EJEMPLO DE RESPUESTA:
• Escribe el objetivo de la indagación. Este lo determinas respondiendo a la pregunta ¿Qué se quiere descubrir con la indagación?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
• Diseñamos las estrategias para realizar la indagación
Ahora que hemos completado la problematización para indagar acerca de cómo funciona el sistema de palanca en el cuerpo, es necesario que describamos el procedimiento para comprobar tu hipótesis. Para ello, ten en cuenta las siguientes preguntas orientadoras:
- ¿Qué sucede si utilizas la misma masa y cambias la distancia al fulcro?
- ¿Observarás lo mismo en cada distancia?
- ¿Qué ocurre si cambias la distancia del esfuerzo?
- ¿Cuál será tu grupo experimental y tu grupo control? (el grupo control que te dará un dato de referencia con el que podrás comparar para observar los cambios).
Procedimiento para comprobar la hipótesis o posible respuesta
EJEMPLO DE RESPUESTA:
• Generamos y registramos datos e información
Haz tres pruebas por cada medida de brazo de resistencia, y regístralas en la siguiente tabla.
Recuerda que cada vez que realices una nueva prueba, la palanca la tienes que alinear formando un ángulo de 90°; luego sacas el promedio de esas medidas y obtendrás la altura promedio.
Luego registra los datos finales en la siguiente tabla:
Puedes trasladar este cuadro a otra hoja de apoyo que te permita anotar mayores detalles.
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Emplea esta lista de cotejo en tu cuaderno o regístrala en el aplicativo Smart Office para evaluar tus progresos en la actividad. Recuerda guardarla en tu portafolio digital.
- Planteé la pregunta, hipótesis y objetivos de la indagación considerando el funcionamiento del brazo mecánico.
- Propuse procedimientos que permitieron observar, manipular y medir las variables a partir de un modelo de funcionamiento del brazo.
- Obtuve y organicé datos a partir de la manipulación de la variable independiente y de las mediciones repetidas de la variable dependiente. Representé resultados en gráficos.
- Comparé los datos para establecer las relaciones y consideré la incertidumbre del instrumento de medición; y elaboré conclusiones.
- Sustenté, sobre la base de conocimientos científicos, mis conclusiones, procedimientos y ajustes realizados para demostrar mi hipótesis y lograr el objetivo.
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