Lección 3 de 6
Hazlo moverse
Los estudiantes exploran las máquinas simples construyendo una pinza de cartón o una mini grúa que usa palancas y pivotes para estirarse, levantar y mover un objeto pequeño.
- Tiempo estimado
- 50-60 minutos
- Proyecto principal
- Pinza de cartón o mini grúa
El problema
Hay que mover algo, pero no puedes tocarlo con las manos: está muy lejos, muy alto o en un lugar incómodo. Diseña una herramienta que pueda estirarse y mover o levantar un objeto pequeño por ti, manejada por completo desde tu extremo.
Las reglas
- La máquina se maneja con la mano desde un solo extremo: no puedes meter la otra mano para ayudar.
- Usa cartón, palitos de manualidades, broches de mariposa o cuerda, y cinta.
- El objeto tiene que levantarse y soltarse, no solo empujarse.
Dónde ves esto en la vida real
Las máquinas que alcanzan, agarran y levantan dependen todas de palancas y pivotes, las mismas piezas que hay en tu pinza. Un movimiento pequeño en tu mano se convierte en un movimiento más grande o más fuerte en el otro extremo.
- Grúas
- Excavadoras
- Tijeras
- Máquinas de garra
- Elevadores
- Brazos robóticos
Ideas clave
- Máquina simple
- Una herramienta básica que facilita el trabajo, como una palanca, una polea o una rueda.
- Palanca
- Una barra rígida que gira alrededor de un punto fijo para levantar o mover algo.
- Pivote
- El punto fijo alrededor del cual gira una palanca, también llamado fulcro.
- Ventaja mecánica
- Cuando una máquina hace que un empujón pequeño mueva una carga más grande, o llegue más lejos de lo que alcanza tu brazo.
- Movimiento
- Cómo se mueven las partes de una máquina: deslizándose, girando, abriéndose o levantando.
Mira cómo funciona
Materiales
- Cartón
- Broches de mariposa
- Cuerda
- Popotes
- Cinta adhesiva
- Palitos de paleta
- Ligas
- Vasos u objetos pequeños para levantar
No pasa nada si te falta algo
- Una unión de cuerda anudada en lugar de un broche de mariposa
- Popotes o palillos en lugar de palitos de paleta
- Una bola de papel arrugado o de algodón como objeto para levantar
Compara tus materiales
Cada material se comporta distinto. Usa esto para decidir qué material hace qué trabajo.
Planea antes de construir
Los ingenieros planean antes de construir. Resuelve esto antes de tomar la cinta.
- 1Dibuja tu idea antes de construirla. Un boceto rápido es suficiente.
- 2Señala la parte más fuerte de tu diseño y la parte de la que menos seguro estás.
- 3Predice qué podría fallar primero cuando lo pruebes.
- 4Decide qué material va en cada lugar y por qué ese material sirve para ese trabajo.
Dibuja tu diseño
Haz aquí un plano rápido, o usa tu propio cuaderno. Ponles nombre a las partes.
Construye
These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.
- 1
Elige tu máquina: una pinza que se abre y se cierra, o una grúa que levanta con una cuerda. Las dos usan las mismas ideas.
- 2
Encuentra tu pivote, el punto alrededor del cual giran tus piezas, y une ahí dos partes con un broche de mariposa.
- 3
Haz mangos o una cuerda de jalar lo bastante largos para manejar la máquina desde tu extremo sin tocar el objeto.
- 4
Agrega la garra o el gancho que de verdad sostiene el objeto.
- 5
Prueba el movimiento pronto y seguido. Las uniones casi siempre necesitan ajustes antes de que la máquina funcione bien.
Reto de prueba
A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.
Prueba de alcance
Mide qué tanto se estira la pinza desde donde la sostiene tu mano.
Mide: Alcance en centímetros
Prueba de agarre
Intenta levantar el objeto y sostenerlo en el aire cinco segundos.
Mide: ¿Lo sostiene, se le resbala o se le cae?
Prueba de colocación
Lleva el objeto levantado hasta un círculo marcado y suéltalo.
Mide: Cuántos de cinco intentos caen dentro del blanco
Anota tus resultados
Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.
| Prueba | Qué anotar | Intento 1 | Intento 2 | Intento 3 |
|---|---|---|---|---|
| Prueba de alcance | Alcance en centímetros | |||
| Prueba de agarre | ¿Lo sostiene, se le resbala o se le cae? | |||
| Prueba de colocación | Cuántos de cinco intentos caen dentro del blanco |
Mejora tu diseño
Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.
- Si el brazo se venció o se dobló, usa una pieza más rígida o agrega una segunda capa de cartón.
- Si una unión quedó muy floja se bamboleaba; si quedó muy apretada no se movía. Ajusta el broche hasta que quede justo.
- Si la garra dejaba caer el objeto, agrégale textura, un gancho o un vasito más hondo para sujetarlo mejor.
- Si la cuerda de la grúa se resbalaba, amárrala o enróllala en un carrete para controlarla.
¿Qué falló primero cuando lo probaste? Elige una opción para ver formas de arreglarlo.
Para pensar
- 1¿Tu diseño era fuerte o fácil de mover?
- 2¿Dónde se dobló?
- 3¿Qué parte funcionó como palanca?
- 4¿Qué hizo que el movimiento fuera mejor o peor?
- 5¿Cómo podrías mejorar el agarre o la fuerza para levantar?
¿Terminaste antes? Prueba esto
- Agrega una segunda articulación para que tu pinza pueda doblarse en una esquina.
- Rediseña la garra para que pueda levantar un objeto redondo como una pelota.
- Haz que la grúa levante el objeto en línea recta hacia arriba en lugar de columpiarlo.
Bitácora de diseño
Anota lo que vas pensando mientras trabajas. Tus notas se guardan solo en este dispositivo: son opcionales y solo tuyas.
Cargando tus notas…
Notas para docentes
Deja que los estudiantes sientan primero la idea del pivote con un sube y baja de palitos de manualidades antes de construir. Error común: broches tan apretados que el brazo no se mueve, o tan flojos que se vence; busquen una unión justa. Controlar la tensión de la cuerda es lo difícil de una grúa: la pinza es el punto de partida más sencillo para los estudiantes más pequeños.
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