Las leyes de Newton

¿Qué son las leyes de Newton? Las leyes de Newton pueden definirse como los tres principios que Isaac Newton formuló para explicar el movimiento de los cuerpos.

A continuación, se explicará qué enuncia cada una de estas leyes y se adjuntará algún tipo de vídeo o experimento que puede hacerse con los niños para ponerlas a prueba:

Primera Ley de Newton: -principio de inercia- Un cuerpo se mantendrá en reposo o continuará a una velocidad constante, salvo que exista una interacción que modifique su estado, bien sea para frenarlo o para acelerarlo.

Segunda Ley de Newton: -principio de conservación de la cantidad de movimiento- La fuerza que actúa sobre un cuerpo es proporcional a su aceleración. 

[F= m · a ]

Tercera Ley de Newton: -principio de acción y reacción- Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este segundo cuerpo ejerce una fuerza de la misma magnitud pero en sentido contrario.

Caída libre y tiro parabólico

En primer lugar, y tras aclarar las dudas e ideas previas existentes en torno a la composición de movimientos, se pasó a analizar la diferencia entre la caída libre y el tiro parabólico.

Caída libre: se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) en el que se deja caer un objeto verticalmente desde una altura h, despreciando cualquier tipo de rozamiento. 

Tiro parabólico: es el resultado de la composición de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) -en el eje vertical- y un movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.) -en el eje horizontal-.

En la última sesión de la clase, pusimos a prueba la célebre teoría de Galileo Galilei, el cual enunciaba que en ausencia de la resistencia del aire, todos los objetos (independientemente de su masa) son acelerados de manera uniforme. 

Para ello, desde una altura determinada se dejaron caer objetos con una masa distinta. En primer lugar, se pudo comprobar cómo si se tira un bote lleno de agua y una pluma al mismo tiempo, el objeto más pesado cae antes al suelo debido a la resistencia que el aire ejerce sobre la pluma. Por el contrario, al meter también la pluma en el tarro se puede verificar que los dos chocan contra el suelo al mismo tiempo, pues se desprecia la resistencia que al aire ejercía de manera directa sobre la pluma. Esto es, el aire ejercerá una resistencia similar siendo la superficie de ambos objetos la misma, aunque su contenido difiera.

En el vídeo que a continuación se adjunta se puede ver explicado este hecho:

El movimiento

¿Qué tipos de movimientos existen?, ¿qué diferencia existe entre el tiro parabólico y la caída libre?, ¿cuánto tarda un objeto en caer al suelo?... Las preguntas que aquí se enuncian son solo un ejemplo de la cantidad de dudas que a un alumno le pueden surgir en torno al tema del movimiento. Con el objetivo de detectar las ideas previas  que el alumnado pudiera tener sobre aspectos de la composición de movimientos, resulta apropiado realizar preguntas o algún tipo de test de ideas múltiples a los niños.

A continuación se muestra el cuestionario realizado en el aula por nosotros mismos, con la meta de conocer nuestras propias ideas previas sobre el movimiento.  Se trata de un cuestionario elaborado por Sánchez, Oliva, Rosado & Cruz (1993).

Estados de agregación de la materia

El trabajo sobre los estados de agregación en el aula puede abordarse de muchas maneras con los niños de Educación Primaria. Es necesario tener en cuenta que no siempre recurrir al libro de Ciencias Naturales y a su explicación teórica es la mejor opción teniendo en cuenta la gran cantidad de posibilidades que la red ofrece. Así, a continuación se muestran diversos recursos que pueden ser empleados con los más pequeños para trabajar los estados de agregación haciendo uso de herramientas 2.0.

Una de las primeras opciones que se presenta consiste en la web de "concurso.cnice.mec.es" y en las actividades que esta página presenta, donde el niño puede completar los diferentes campos y después corregir sus respuestas.

En segundo lugar, se muestra un mural sobre los estados de agregación realizado a través de la herramienta"Canvas". Canvas es una aplicación online que permite crear pósters o murales ofreciendo una gran cantidad de ilustraciones y formas. Realizar un mural como el que se presenta brinda a los niños la opción de recoger de un modo más o menos creativos los contenidos estudiados en el aula.

Por último se presenta un mapa conceptual elaborado a partir de las siguientes palabras: material, propiedades, generales, sólido, gas, líquido, características, aire, piedra, agua, volumen, forma...

Proponer a los niños la elaboración de un mapa conceptual les permitirá organizar sus ideas, en este caso, sobre los materiales haciendo que tengan que analizar el contenido que han recibido, localizar los conceptos claves y buscar la jerarquía entre ellos. Además, resulta fundamental insistir en que los más pequeños presten atención a los distintos nodos que relacionan las ideas dentro del mapa conceptual.

El mapa conceptual que a continuación se presenta ha sido elaborado con Canvas.

La densidad

Hoy, el primer apartado de la entrada va dedicada a una pregunta que se le puede plantear fácilmente a los niños. 
"Tenemos dos huevos, uno de ellos cocido y otro crudo, ¿cómo puedo diferenciar entre el huevo cocido y el crudo?"
En el siguiente vídeo se muestra cómo de un modo muy sencillo puede darse respuesta a tal pregunta.

A continuación, nuestro tema de trabajo principal será "la densidad". La densidad puede definirse como el cociente entre la masa y el volumen. Se trata de una propiedad específica de la materia que nos permite determinar la pesadez o ligereza de una substancia.

A continuación se presentan una serie de experimentos que los niños podrían realizar fácilmente en el aula para trabajar el tema de la densidad haciéndolo más cercano a su realidad.

Experimento nº1

Objetivo: verificar que se puede aumentar la densidad del agua al añadirle sal.

Materiales: agua, huevo y sal

-En primer lugar introduciremos un huevo en un vaso de agua. 

Se puede observar cómo el huevo se hunde en el fondo del vaso ya que la densidad del huevo es mayor que la del agua.

-Echar una gran cantidad de sal, unos 70 gramos, en el vaso de agua, y a continuación introducir el huevo en este.

Se puede verificar cómo en esta ocasión el huevo flota sobre el agua.

Explicación: cuando la sal se disuelve en el agua, hace que aumente la densidad de esta, permitiendo que el huevo flote.


Experimento nº2


Objetivo: entender que los líquidos poseen densidades diferentes.

Materiales: agua y aceite

-Verter aceite sobre el vaso de agua y comprobar como ambos líquidos que al principio parecían mezclarse se separan, emergiendo el aceite a la parte de arriba y quedando el agua en el fondo.

Explicación: el aceite flota en el agua porque su densidad es inferior a la del agua.


Experimento nº3


Objetivo: verificar que la flotación de un cuerpo depende de su densidad. 

Materiales: naranja y recipiente de agua.

-Introducir la naranja en el agua y observar que sucede. 

Se puede comprobar que la naranja flota en el agua debido a que la densidad de la naranja es inferior a la del agua.

Explicación: La cáscara de la naranja está formada por bolsas de aire que ocupan espacio y provocan que el volumen de la naranja aumente, mientras estas bolsas de aire apenas aportan masa al fruto. Este hecho provoca que la densidad global de la naranja se vea reducida.

Por el contrario, cuando pelamos la naranja, y por tanto nos deshacemos de tales bolsas de aire se puede comprobar que: 

Explicación: La naranja se hunde en el fondo ya que al retirar su cascara hemos aumentado la densidad de la naranja disminuyendo notablemente su volumen y manteniendo una masa similar.

Experimento nº4


Objetivo: ampliar los conocimientos sobre densidad y flotabilidad.

Materiales: agua, aceite, cubitos de hielo y de aceite.

-En primer lugar se vertirá aceite sobre el vaso de agua.
-A continuación, se echarán dos o tres cubitos de hielo sobre el vaso con agua y aceite.

Tal como se pudo comprobar en el experimento nº2 el aceite flota en el agua ya que el aceite es menos denso que esta última. Pero, ¿qué pasa con los cubitos de hielo?

En la fotografía se puede observar cómo el hielo se hunde en el aceite pero flota sobre el agua en la superficie en la que ambos líquidos se separan. El hielo flotará sobre el agua, ya que al congelarse aumenta su volumen y con ello disminuye su densidad.

Explicación: el cubito de hielo es menos denso que el agua pero más denso que el aceite.



A continuación, se procederá a realizar el mismo experimento, aunque en esta ocasión se usará aceite congelado en lugar de cubitos de hielo.

-Tras verter el aceite en el agua, se echará el cubito de aceite en el vaso. 

Explicación: Al contrario de lo que sucede con el agua, cuando el aceite se congela ve disminuido su volumen, y con ello su densidad aumenta. Es por ello que el aceite congelado no flota sobre el aceite, sino que se hunde en él. Sin embargo, el aceite congelado no se hunde en el vaso de agua pues, la densidad del aceite congelado sigue siendo inferior a la del agua.

Las propiedades del agua

El agua y sus cualidades serán el eje central de la entrada de este blog. Por lo tanto, en primer lugar se presentan las principales propiedades del agua:

-Gran capacidad de formación de puentes de hidrógeno.
-Acción disolvente.
-Elevada fuerza de adhesión.
-Alto índice de calor específico.
-Se puede encontrar en sus tres estados: líquido, sólido y gas.


A continuación, se tratará de dar respuesta a una pregunta planteada en el aula relacionada con las magnitudes y la conversión de factores:

"¿Un hectómetro cúbico cuántos litros son?"

Para resolver esta cuestión haremos uso de factores de conversión y tomaremos como referencia la siguiente relación:

Tomando como referencia que un decímetro cúbico contiene un litro de agua, llegaremos a la conclusión de que un hectómetro cúbico equivale a mil millones de litros de agua, tal y como puede observarse en la siguiente operación.

Con el objetivo de hacerles entender a los niños esta cuestión y que ellos comprueben que volumen albergan las distintas formas, se propone crear el siguiente experimento en el aula.

Experimento nº1

 -Coger una cuartilla de cartulina y crear con ella un cubo de 10x10x10 cm, cuya parte superior se encuentre al descubierto. Recortar y pegar el cubo por cada uno de sus lados.

-Medir un litro de agua
Nota: en las fotografías el agua adquiere un color rosado ya que ha sido tintada con colorante alimenticio para que pueda apreciarse correctamente.

- Introducir una bolsa  de plástico en el cubo y verter en ella un litro de líquido. 

-Comprobar como en 1000 cm cúbicos entra un litro de agua.

A continuación, se adjunta también su comprobación matemática:

Experimento nº2

-Tomar una cuartilla de cartulina y crear un cubo, esta vez de 5x5x5 cm.

-Comprobar que cantidad de líquido entra en él, vertiendo en un medidor el volumen de líquido echado en la bolsa. En este caso, se puede observar como un cubo de 125 centímetros cuadrados alberga 0,125 litros de agua.

Se añade también su comprobación matemática:

El primer día de laboratorio

Unidad didáctica 1

La materia: propiedades y estructura

Con el objetivo de comprender qué es la materia y buscar la manera de acercar este conocimiento a los más pequeños se estudió en el aula "qué es la materia" y "las propiedades de la materia",  además de como mediante dos sencillos experimentos esta idea puede resultar más comprensible para los niños.

"¿Qué es la materia?"

El primer paso para definir qué es la materia fue crear una nube de palabras que quedó conformada de la siguiente manera:

Posteriormente se pasó a dar una definición más formal:

Se entiende la materia como todo aquello que ocupa un lugar en el espacio -volumen- y tiene masa. Toda materia se halla formada por partículas pequeñas (moléculas y átomos).

Propiedades de la materia

-Generales: sirven para describir todo tipo de materia -masa y volumen-.

-Específicas: nos permiten diferenciar unas sustancias de otras -dureza, densidad, transparencia, color...-

Experimento nº 1: "El aire posee volumen"

Este experimento pretende demostrar a los más pequeños que el aire posee volumen. Para ello se efectuarán los siguientes pasos:

-Colocar un pañuelo en el fondo de un vaso, de modo que este ocupe toda la superficie.

-Introducir el vaso boca abajo en un cubo con agua.

-Comprobar como el pañuelo no se moja debido a que el aire está en el interior del vaso e impide la entrada del agua.

Experimento nº 2: "El aire pesa"

-Inflar dos globos del mismo tamaño con el mismo volumen.

-Colgar de cada extremo de la percha, cada uno de los dos globos, sujetándolos mediante un hilo.

-Colocar la percha colgando en una superficie estable.

-Pinchar uno de los globos y observar como la percha se desequilibra.

-Comprender que el hecho de que la percha se desequilibre se debe a que los globos tiene masa, y por tanto pesan. Así, al pinchar uno de los globos, vence el peso de uno de los globos sobre el otro.

¿Cómo podemos ver lo que no se ve?

Con este sencillo, pero ilustrativo experimento se pretende hacer entender a los niños cómo se trabaja en el ámbito de la Ciencia cuando la observación no puede realizarse empleando el sentido de la vista. 

Experimento nº3

-Tapar los ojos a uno de los integrantes del equipo.

- Proporcionar al alumno que no ve una caja con diversos objetos, y pedirle que trata de describirlos en su totalidad (rugoso, liso, frío, caliente, sonoro, duro...) sin usar la vista.

-Los demás miembros del grupo deben escribir las descripciones que su compañero efectué.