Simulación de energía cinética y potencial

La energía nunca se pierde, solo se transforma de un tipo en otro. Un patinador en lo alto de una pista tiene energía almacenada (potencial), m g h, que depende de la masa, la gravedad y la altura. Al rodar hacia abajo, se convierte en energía de movimiento (cinética), ½ m v², y por eso acelera; al subir por el otro lado, se transforma de nuevo en energía potencial. Sin rozamiento, las dos suman siempre el mismo total, así que un patinador soltado desde una altura h llega abajo con una velocidad v = √(2gh), sea cual sea la forma de la pista y sea cual sea su masa, porque la masa se cancela. El rozamiento convierte parte de la energía en energía térmica (calor), así que el patinador sube un poco menos cada vez y al final se detiene, pero el total, contando el calor, sigue siendo exactamente el que tenía al empezar. Este modelo desliza al patinador como un punto sobre la pista, sin rodadura ni resistencia del aire, y lo mantiene pegado a la pista como en una montaña rusa. Los alumnos pueden cambiar la masa, la gravedad y la altura inicial y comparar qué ocurre. Úsala para la indagación en física con 5.º curso, Primer ciclo de secundaria y Bachillerato, en un proyector o en el dispositivo de cada alumno.

• Arrastra al patinador a distintas alturas y mira cómo cambia la velocidad abajo
• Sube y baja la masa: las barras cambian de tamaño, pero el recorrido es exactamente el mismo
• Cambia entre la Luna, la Tierra y Júpiter y compara la velocidad en la parte baja
• Añade un poco de rozamiento y mira crecer la barra térmica mientras el total se mantiene
• Prueba las tres pistas y averigua si la forma cambia la velocidad en la parte baja
• En la pista de colinas, busca la salida más baja con la que el patinador aún pasa la colina

1. 1Predecir cómo afectará cambiar la masa a la velocidad en la parte baja y, después, comprobar la predicción.
2. 2Usar la evidencia de el cálculo en vivo y la representación visual para explicar el resultado.

Preguntas frecuentes de los docentes