Ingeniería de Aeronaves – 1º ESO (I)

Se propone al alumnado de 1º ESO ayudar a los ingenieros e ingenieras de la ESA (European Space Agency) a elegir el mejor material para construir una astronave. Para ello se les entregará el “Kit de materiales de astronaves” de la ESA, compuesto por ocho materiales diferentes que deberán investigar de forma experimental.

ACTIVIDAD 1:

IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES Y CÁLCULO DE DENSIDADES

El alumnado se separa en cinco grupos de 5 y 6 miembros cada uno. El objetivo de esta primera actividad es identificar los materiales que tienen y calcular la densidad.

1.- Video explicativo sobre el conjunto de actividades. El alumnado visualiza en clase un video explicativo elaborado en nuestro centro en el curso anterior (2019-20) por alumnos y alumnas de 2º ESO para captar las ideas generales de las actividades que se pretenden trabajar.

2.- Identificación de materiales. Se aporta un kit con ocho materiales diferentes: acero, aluminio, cobre, latón, madera, piedra, plástico y poliestireno. Cada grupo se encargará de identificar los materiales que se le han entregado. Además del kit con los ocho materiales, se les ha aportado una tabla con el nombre de 9 materiales (el noveno material es la aleación de aluminio 6061 que se irá pasando entre grupos), donde deben recoger las siguientes características: ligero/pesado, rugoso/liso, cálido/frío, brillante/mate y color. 

3.- Calculamos la densidad de cada uno de los materiales. Se explica de manera global el uso de una balanza de laboratorio (para que la medida sea precisa) y cada uno de los grupos pasan a medir la masa (en gramos) de cada uno de los cubitos de los distintos materiales. Una vez medida la masa, calculan el volumen (en cm³) y a partir de ambos datos obtienen la densidad a partir de la fórmula d=m/V.

4.- Identificamos la relación de proporcionalidad entre las magnitudes. Cada grupo deberá identificar qué tipo de relación de proporcionalidad (directa o inversa) tienen la densidad con la masa, y la densidad con el volumen. Para ello ayudamos con las siguientes cuestiones:

1. ¿Son todos los cubitos de materiales del mismo volumen?
2. ¿Qué cubito es el que tiene mayor masa? ¿Y el de menor masa?
3. ¿Qué relación tiene la masa con la densidad? ¿Qué relación de proporcionalidad existe entre la densidad y el volumen? Justifica la respuesta.
4. ¿Qué pesa más, un kilogramo de poliestireno o un kilogramo de acero?
5. ¿Qué ocupa más volumen, un kilogramo de poliestireno o un kilogramo de acero?
6. ¿Si la masa no varía y el volumen es mayor en el poliestireno, su densidad es mayor o menor que la del acero?
7. ¿Qué relación de proporcionalidad existe entre la densidad y el volumen? Justifica la respuesta.

Así de bien trabajaron los alumnos de 1º ESO D con los profesores José María Álvarez y Francisco Roldán, con la colaboración de algunas alumnas de 2º Bachillerato de Ciencias que resolvían dudas concretas a cada uno de los grupos para mayor atención y concentración del alumnado.