Lección Teach
Péndulo: ¿qué controla el periodo?
Investigación avanzada en la que el alumnado usa el laboratorio remoto de Péndulo para comprobar si el ángulo inicial o la configuración del péndulo (incluidas las posiciones de la lata) influye más en el periodo.
Resultados de aprendizaje
Usar el laboratorio remoto de Péndulo para recoger evidencia de ángulo-tiempo del laboratorio o de datos de referencia del docente.
Estimar el periodo del péndulo a partir de ciclos repetidos o de cruces en la misma dirección.
Comparar un barrido de ángulo con una comparación de configuraciones a ángulo fijo.
Redactar una conclusión con afirmación, evidencia y razonamiento sobre qué controla el periodo en este laboratorio.
Vista previa de la actividad del estudiante
Contenido de la actividad
Solo vista previa. En una sesión de clase, los estudiantes pueden completar respuestas y entregar su trabajo al docente.
Plantear la investigación
9 min
El periodo de un péndulo es el tiempo de una oscilación completa. En este laboratorio puedes cambiar el ángulo inicial y la configuración del péndulo, observar el movimiento y leer la evidencia de ángulo frente al tiempo.
Tu investigación tiene dos partes controladas:
1. Mantén fija la configuración y cambia el ángulo inicial.
2. Mantén fijo el ángulo y cambia la configuración.
Configuraciones del laboratorio
Cambia solo una variable cada vez. El péndulo corto cambia la longitud efectiva; las posiciones de la lata también cambian dónde se concentra la masa, así que no expliques el resultado solo como "más masa".
Para un péndulo estándar, ¿qué predices que ocurrirá con el periodo cuando el ángulo inicial pase de 10 grados a 30 grados?
¿Qué configuración esperas que tenga el periodo más corto y por qué? Responde en 2 o 3 frases usando la idea de longitud efectiva o de dónde está la masa.
Usar el laboratorio remoto con intención
12 min
Estrategia en el laboratorio
Usa el plan de ocho filas siguiente, salvo que tu docente asigne una versión más corta:
- Barrido de ángulo: péndulo estándar a 10, 15, 20, 25 y 30 grados.
- Comparación de configuraciones: corto, lata arriba, estándar y lata abajo, todos a 15 grados.
La fila del estándar a 15 grados cuenta en las dos partes, así que el total es ocho filas de laboratorio.
Abrir el laboratorio de Péndulo
Abre el laboratorio de Péndulo desde Teach.
Elige la configuración del péndulo para la fila actual.
Fija el ángulo inicial de la fila actual.
Inicia la observación y mira la gráfica de ángulo frente al tiempo.
Si el laboratorio permite descargar CSV, XLSX o PNG y quieres usarlos, hazlo; no es obligatorio.
Estima el periodo a partir de ciclos repetidos o de cruces en la misma dirección.
Si tu sesión está limitada al modo demo, registra la limitación y usa los datos de referencia que proporcione tu docente para las filas que no puedas observar.
¿Qué plan comprueba mejor si la configuración afecta al periodo?
Registrar y procesar la evidencia
16 min
Completa las ocho filas. Cada fila es una estimación de periodo. En comparación, copia la etiqueta ya indicada (barrido de ángulo o comparación de configuraciones). En configuración y ángulo inicial, copia los valores ya indicados de la fila. En periodo estimado, escribe el periodo en segundos que has obtenido: si descargaste CSV/XLSX, puedes estimarlo buscando cruces por cero repetidos en la misma dirección, o cronometrando varias oscilaciones completas y dividiendo por el número de oscilaciones. En origen de la evidencia, escribe de dónde sale el dato, por ejemplo picos de la gráfica, cruces por cero, cronómetro del vídeo o datos de referencia del docente. En notas puedes añadir cualquier observación.
Evidencia de periodo del péndulo
Introduce una estimación de periodo por fila. Usa segundos. Si usas datos de referencia del docente por límites del modo demo, indícalo en la columna de origen de la evidencia.
| Comparación | Configuración | Ángulo inicial grados | Periodo estimado s | Origen de la evidencia | Notas |
|---|---|---|---|---|---|
Explica cómo estimaste el periodo a partir de la evidencia del laboratorio. Responde en 2 o 3 frases e indica si usaste oscilaciones repetidas, cruces por cero, picos de la gráfica, datos CSV/XLSX o una tabla de referencia del docente.
Muestra un cálculo de periodo. Introduce un valor de periodo en segundos y explica el cálculo en 2 o 3 líneas. Por ejemplo, si cinco oscilaciones completas tardan 6,56 s, el periodo es 6,56 / 5 = 1,31 s. Usa una fila de tu tabla.
Buscar patrones
11 min
Antes de entregar la evidencia gráfica, construye dos gráficas sencillas a partir de tu tabla.
1. Gráfica de ángulo: usa solo las filas del péndulo estándar. Pon ángulo inicial (grados) en el eje horizontal y periodo T (s) en el eje vertical.
2. Gráfica de configuración: usa las filas de 15 grados. Pon configuración en el eje horizontal y periodo T (s) en el eje vertical.
Cada gráfica debe tener un título claro, ejes rotulados con unidades cuando hagan falta y un punto por cada fila de la tabla usada. No suavices los puntos para que parezcan una curva perfecta: tus valores medidos pueden dispersarse varios por ciento.
Plantillas de gráfica en blanco
Usa estas plantillas como guía de diseño. Añade tus propios puntos medidos desde la tabla; la figura no muestra el resultado de forma intencionada.
Evidencia de gráfica u hoja de cálculo
Entrega una evidencia que apoye tu barrido de ángulo y tu comparación de configuraciones: una imagen o captura de tu gráfica, un enlace a una hoja de cálculo, o una gráfica revisada por tu docente. Si no puedes subir un archivo, describe qué representaste en cada eje y qué puntos aparecen.
Usa las filas del péndulo estándar para decidir si el ángulo tuvo un efecto pequeño, moderado o grande sobre el periodo en tus datos. Responde en 3 o 4 frases y cita al menos dos valores de periodo.
A 15 grados, compara las configuraciones. Responde en 3 o 4 frases: ¿qué configuración tuvo el periodo más corto y cuál el más largo? ¿Qué razón física explica la diferencia?
Formular la afirmación científica
7 min
¿Qué afirmación apoya mejor este laboratorio?
Redacta una conclusión con afirmación, evidencia y razonamiento. Escribe un párrafo de 6 a 8 líneas con esta estructura si te ayuda:
- Afirmación: el ángulo inicial tuvo un efecto pequeño/moderado/grande, y la configuración tuvo un efecto menor/mayor.
- Evidencia: cita al menos dos periodos del barrido de ángulo y al menos dos periodos de configuraciones a 15 grados.
- Razonamiento: explica el patrón usando la longitud efectiva, la posición de la masa y la incertidumbre de medida.
Extensión
8 min
Si tuvieras más tiempo, ¿qué fila o repetición adicional mejoraría más tu conclusión? Explica si reduciría la incertidumbre, probaría un rango de ángulos mayor o separaría mejor la masa de la longitud efectiva.