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Anexo XIII Ejemplos de evaluaciones con problemas. 1. Ejemplo de evaluación con problemas elaborados por los estudiantes. 2. Ejemplo de evaluación con problemas elaborados por los docentes. 1. Ejemplo de evaluación con problemas elaborados p or los estudiantes. FISICA GENERAL. TALLER DE ENSEÑANZA. 1988. PRIMER PARCIAL. CINEMATICA. DINAMICA. TRABAJO. Diana Hinterwimmer, Mariana Floris, Claudio Belis. En un viaje de campaña al Palmar de Colón uno de lo s estudiantes decide efectuar un estudio de vegetació n arbórea. Para tal fin diseña un dispositivo que consiste en una cuerda inclinada ( α = 10 o), que le permite deslizarse en un arnés con un gancho, desde un lado (h = 40 m) al extremo opue sto. El primer día el estudiante se deja deslizar por la soga y nota, con desagrado, que recorrer el tramo le lleva ¡toda una hora! Ante esto, reemplaza la soga por una tanza y engras a el gancho. a) Si el coeficiente de roce dinámico entre el ganc ho y la tanza es de 0.10, ¿cuál es la aceleración que desar rolla nuestro investigador? ¿Por qué reemplaza la soga po r la tanza y engrasa el gancho? b) Si en una de las palmeras hay cinco cocos, ¿infl uye esto en la velocidad con la que el estudiante llega a la se gunda palmera? ¿Por qué? ¿Cuál es esta velocidad en el se gundo intento? c) Comparando los dos intentos, ¿se realiza trabajo en alguno de ellos? Si la respuesta es afirmativa, ¿en cuál d e ellos se realiza más trabajo? ¿Por qué? ¿Quién realiza el tr abajo? Calcular el trabajo total realizado. d) A 20m de la primera palmera, justo por debajo de la tanza, hay un caldero listo para cocinar el almuerzo de lo s lugareños; si por "casualidad", la tanza que sostiene el arnés se corta a 10m luego de haber partido de la primera palmera (e n el segundo intento), ¿caerá nuestro estudiante dentro del cald ero de agua hirviendo? 2. Ejemplo de evaluación con problemas elaborados p or los docentes. Física General Taller de Enseñanza de Física - 2001 En su XVII aniversario Segunda Evaluación Parcial (Primera fecha) Miércoles 10 de octubre Explicación de un albañil gallego a una compañía as eguradora, que no comprendía cómo podía haber ocurrido el accidente, debido a la naturaleza de las lesiones. Este es un caso verídic o cuya trascripción fue obtenida a través de una copia de archivo de la aseguradora. El caso fue juzgado en el Tribunal de Primera Instancia de Pontevedra. Poder Judicial de Galicia Tribunal de Primera Instancia de Pontevedra Excelentísimos Señores: En respuesta a su pedido de Informaciones adiciona les declaro: En el ítem Nº 1 sobre mi participación en los acont ecimientos, mencioné: “Tratando de ejecutar la tarea solo y sin ayuda”, como la causa de mi accidente. Me pide en su carta que dé u na declaración más detallada por lo que espero que lo que sigue aclare de una vez por todas sus dudas. Soy albañil desde hace diez años. En el día del acc idente estaba trabajando, sin ayuda, colocando ladrillos en una p ared del sexto piso de un edificio en construcción en esta ciudad. Finalizadas mis tareas verifiqué que habían sobrado aproximadamente 250 kg de ladrillos. En vez de cargarlos hasta la planta baja a mano, decidí colocarlos en un barril, y bajarlos con ayuda de un a roldana que felizmente se hallaba fijada a una viga en el techo del 6º piso. Bajé hasta la planta baja y até el barril con una s oga y con ayuda de la roldana lo icé hasta el 6º piso, luego de lo cual até la soga a una de las columnas del edificio. Subí luego hast a el 6º piso y cargué los ladrillos en el barril. Volví para la pl anta baja, desaté la soga y la agarré con fuerza, de modo que los 250 kg de ladrillos bajasen suavemente (debo indicar que el ítem 1 de m i declaración a la policía indiqué que mi peso corporal era de 80 K ilos). Sorpresivamente, mis pies se separaron del suelo y comencé a ascender rápidamente arrastrado por la soga, debido al susto que llevé, perdí mi presencia de espíritu e irreflexiva mente me aferré más aún a la soga, mientras ascendía a gran velocid ad. En las proximidades del tercer piso me encontré con el bar ril que bajaba a una velocidad aproximada a la de mi subida, fue imp osible evitar el choque. Creo que fue allí que se produjo la fractur a de cráneo. Continué subiendo hasta que mis dedos se engancharo n dentro de la roldana, lo que provocó la detención de mi subida, y también las quebraduras múltiples de los dedos y de la muñeca. A esta altura (de los acontecimientos) ya había recuperado mi presenc ia de espíritu, y pese a los dolores continué aferrado a la cuerda. F ue en ese instante que el barril chocó contra el suelo, el fo ndo del mismo se partió y todos los ladrillos se desparramaron. Sin los ladrillos el barril pesaba aproximadamente 25 kg. Debido a un pr incipio físico simplísimo comencé a descender rápidamente hacia la planta baja. Aproximadamente al pasar por el tercer piso me enco ntré con el barril vacío que subía, en el choque que sobrevino, estoy casi seguro, se produjo la quebradura de los tobillos y de la nariz. Este choque felizmente disminuyó la velocidad de mi caíd a de manera que cuando aterricé encima de la montaña de ladrillos s ólo me quebré 3 vértebras. Lamento, sin embargo informar, que cuando me encont raba caído encima de los ladrillos con dolores insoportables y sin po der moverme, y viendo encima de mí el barril, perdí nuevamente mi presencia de espíritu y solté la soga. Debido a que el barril pe saba más que la cuerda, descendió rápidamente y cayó encima de mis piernas quebrándome las dos tibias. Esperando haber aclarado definitivamente las causas y desarrollo de los acontecimientos me despido atentamente. Será Justicia La compañía aseguradora encargó un peritaje al Tall er de Enseñanza de Física a fin de decidir si le pagaba o no al alb añil. Para comenzar encontramos la velocidad con la que el alb añil llega al choque con el barril lleno de ladrillos. Después de algunos cálculos llegamos a la siguiente expresión: hg mm mm v albañilbarril albañilbarril 2 + − = en la que h es la altura correspondiente al tercer piso (para hacer las cuentas consideramos que cada piso mide 3m). La compañía de seguros, insatisfecha con esta expresión, nos envió una serie de preguntas que necesitamos que nos ayudes a responde r: 1) ¿Dónde se ubicó el sistema de referencia? 2) ¿Cómo llegaron a esa expresión de la velocidad? Nec esitamos un detalle de los cálculos y las suposiciones realizad as. 3) A fin de constatar si el cráneo del accidentado pud o haberse lesionado debido al choque con el barril, necesitam os conocer la fuerza media que actuó durante la colisión. Los docentes del Taller llegamos a determinar que l a velocidad del albañil al finalizar la colisión era de –4 m/s, y e stimamos que la misma (la colisión) duró 1s, ¿cuál será esa fuerza? La compañía continúa su solicitud: 4) ¿Con qué velocidad llegó el barril a las tibias del albañil? 5) Si la roldana (también llamada polea) de radio r gi ra junto con el movimiento de la soga ¿Cuál será la velocida d angular ( ω ) de la polea, un instante antes de que choque por primera vez, el albañil contra el barril? 6) ¿Corresponde el pago del seguro al accidentado?
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