Leyes de Newton / Proyecto

                                 INSTITUCIÓN EDUCATIVA LICEO MODERNO MAGANGUÉ

 

ELABORADO POR:

 

CAMILO PABUENA

BREINER RAMIREZ

LUZ OSPINO

VALENTINA GÓMEZ

 

DOCENTE:

CARLOS ROMERO

 

GRADO

10¨02

 

TEMA

LABORATORIO LEY DE NEWTON

 

 

MATERIA

TECNOLOGIA E INFORMATICA

 

 

 

MAGANGUÉ – BOLIVAR

Resumen

Este proyecto, está hecho con el fin de resolver una problemática donde podemos aplicar las leyes de newton, en este caso estamos aplicando la segunda ley de Newton, en este caso daremos un ejemplo practico con un molino impulsado con el agua. A continuación, trataremos de resolver complejidades, por un lado, de la ciencia y práctico.

1.     Identificación del problema

2.     Exploración

3.     Diseño

4.     Planificación

5.     Construcción

6.     Evaluación

7.     Divulgación

Procesos de Indagación Científica – Proyecto: Molino de Agua

1. Observación

En muchas regiones rurales, se han utilizado durante siglos los molinos hidráulicos como una forma alternativa de aprovechar la energía del agua. Al observar cómo el movimiento del agua puede generar una fuerza continua, surge el interés de replicar este fenómeno mediante un proyecto escolar. El grupo de estudiantes observa que el flujo del agua ejerce presión sobre las superficies (como paletas o aspas), lo cual puede transformarse en movimiento rotacional. También se nota que este tipo de energía es limpia, renovable y silenciosa.

2. Planteamiento del Problema

Pregunta central:

¿Cómo se puede aprovechar el movimiento del agua para generar un sistema mecánico funcional, utilizando los principios de las Leyes de Newton y conceptos de energía cinética y trabajo mecánico?

Se busca entender cómo aplicar la fuerza del agua para mover un eje giratorio (molino) y qué variables influyen en su eficiencia.

·       Formulación de Hipótesis

Hipótesis 1:

Si se canaliza correctamente el flujo de agua hacia un conjunto de paletas, entonces el molino girará gracias a la fuerza del impacto, generando movimiento rotacional constante.

Hipótesis 2: 

El diseño de las paletas y la altura de caída del agua influirán directamente en la velocidad de rotación del molino.

3. Exploración

Los molinos de agua son dispositivos tradicionales que transforman la energía del agua en energía mecánica. Funcionan gracias al flujo de agua que cae o pasa con fuerza por una rueda con paletas (rodetes), haciéndola girar. Este movimiento giratorio puede utilizarse para moler granos, generar electricidad (hidrogeneradores) o mover mecanismos simples.

¿Cómo funciona?

El agua en movimiento impacta las paletas del molino. Esta fuerza empuja las paletas, provocando su giro. Cuanto más fuerte es el flujo de agua, mayor es el empuje y más rápido gira la rueda.

Relación con la Tercera Ley de Newton: 

“A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud y en sentido contrario.”

En el molino:

- Acción: El agua ejerce una fuerza sobre las paletas del molino al chocar con ellas.

- Reacción: Las paletas ejercen una fuerza igual y contraria sobre el agua, desviándola o frenándola parcialmente.

4. Diseño Experimental

Se diseña un experimento práctico con los siguientes elementos:

- Prototipo del molino: base de madera, eje central, paletas (de plástico o madera ligera).

- Fuente de agua: botellas grandes, mangueras o flujo de agua canalizada.

- Condiciones controladas: misma cantidad de agua, ángulo constante de inclinación.

- Instrumentos de medición: cronómetro, balanza, regla, protractor, celular con cámara lenta.

Variables:

- Independiente: cantidad y velocidad del agua.

- Dependiente: número de vueltas del molino.

- Controladas: tamaño de las paletas, inclinación del sistema, tipo de agua.

5. Planificación

Indagamos, que mecanismo puede llegar a ser uno de las mayores problemáticas a las comunidades más afectadas del nuestro entorno. Decidimos el molino, por que a simple vista al momento de girar su vértice impulsado por el agua como mecanismo de energía, al este movimiento lo llamamos una acción, su perspectiva de surgir una reacción en este caso el giro del vértice.

Recolección de Datos

Durante el experimento se toman los siguientes datos:

- Masa del agua utilizada en cada prueba.

- Altura desde la cual cae el agua (para calcular energía potencial).

- Tiempo en el que da vueltas el molino (velocidad angular).

- Observaciones de comportamiento del eje y las paletas.

Además, se realiza una grabación del experimento para poder hacer un análisis detallado cuadro a cuadro.

6. Análisis de Resultados

Con los datos recogidos, se aplican fórmulas físicas como:

- Segunda Ley de Newton: F = m·a 

- Energía Cinética: Ec = ½·m·v² 

- Trabajo mecánico: W = F·d 

- Potencia: P = W/t

Se evalúa cómo varía la velocidad del molino al cambiar el caudal o la altura del agua. Se identifican los puntos de mayor eficiencia, y se analizan los posibles errores o limitaciones (resistencia del aire, fricción en el eje, fugas de agua, etc.).

También se hace una conexión con la Tercera Ley de Newton (acción y reacción): el agua ejerce una fuerza sobre las paletas y estas, a su vez, reaccionan con una fuerza igual y opuesta que genera movimiento.

7. Conclusiones

- El molino de agua es una aplicación práctica de la física que demuestra cómo una fuerza puede transformarse en energía útil.

- Se comprobó que el sistema depende tanto del diseño como de la fuerza aplicada (agua).

- Las Leyes de Newton explican claramente los fenómenos observados: la masa del agua, su aceleración y la reacción del sistema.

- El diseño de las paletas y la altura del agua son factores determinantes para una mayor eficiencia.

8. Comunicación de Resultados

La comunicación de resultados se encuentran en el siguiente video

ltados, se demostrará en el siguiente video