¿Por qué se mueven las cosas?
Uno de los temas de estudio en el segundo y tercer ciclo de la EGB es el movimiento, muy relacionado con los conceptos de fuerza, trayectoria y rapidez.
La palabra fuerza es usada por los chicos habitualmente con diferentes significados. Para ellos fuerza equivale a “ser fuerte”, “lo que se necesita para levantar algo pesado”, “empujar algo”, etc. Es muy habitual que relacionen y confundan los conceptos de fuerza, movimiento y energía. Se puede escuchar a un chico diciendo, por ejemplo, “la energía tiene fuerza”, “la fuerza es energía”, “la fuerza tiene energía”, “el movimiento es energía”, “para que un cuerpo se mueva necesita fuerza”, “una pelota tiene más fuerza cuando se mueve”.

   ¿Qué es el movimiento?
Podemos definir el movimiento como el cambio de posición de un cuerpo en el espacio. Para que un cuerpo comience a moverse o cambie su movimiento es necesaria una fuerza. La trayectoria y la rapidez son características de los movimientos.
Para enseñar el tema podemos comenzar con actividades exploratorias que le permitan al niño aproximarse a la idea de que cuando se empuja o se tira de algo, se aplica una fuerza que puede afectar el movimiento o el estado de reposo de un cuerpo. La primera actividad puede ser una experiencia con su propio cuerpo.

   Para mover algo que está quieto
Se arman grupos de tres chicos y se dan las siguientes consignas:

Uno de ustedes se debe parar en un lugar del aula (o del patio) con los dos brazos
abiertos (en posición horizontal). Un compañero debe tirar con cuidado del brazo derecho.
Luego, el otro debe hacer lo mismo pero con el izquierdo.
Escriban en sus cuadernos qué sucedió y respondan las siguientes preguntas.
¿Se sienten las fuerzas?
¿Qué pasa si los dos tiran con la misma intensidad?
¿Qué pasa cuando uno tira más fuerte que el otro?
¿Qué pasaría si empujaran en lugar de tirar?
Compruébenlo.

Una actividad complementaria consiste en organizar a los niños en grupos y pedirles que muevan algún objeto del salón de clases, por ejemplo, un banco, una silla, un cuaderno. Permitir que lo hagan sin intervenir y después solicitarles que anoten en sus cuadernos la manera o maneras en que pudieron mover el objeto, si les fue fácil o no y por qué creen que fue así y de qué otra forma se podría mover.

Al terminar pedirles que cuenten a sus otros compañeros los resultados del grupo. Generar un debate con el fin de promover una correcta expresión oral y escrita, la capacidad de consensuar, y al mismo tiempo continuar con la construcción del concepto de fuerza y movimiento.

   ¿Qué es una fuerza?
A lo largo del día, en diversas actividades aplicamos fuerzas. Por ejemplo, para levantar un plato, andar en bicicleta, cerrar una puerta, abrochar un botón.
La intensidad de la fuerza no es la misma en todos los casos y puede tener diferentes efectos.
Una fuerza puede deformar un cuerpo (por ejemplo cuando moldeamos un trozo de plastilina) o modificar su velocidad (por ejemplo cuando empujamos a un chico que está balanceándose en una hamaca).
Para que un objeto comience a moverse, para que se mueva más rápido, más lento o se detenga hay que aplicar una fuerza.
Si hay interacción entre dos objetos, hay una fuerza actuando sobre cada uno de ellos. Cuando se habla de fuerzas hay que considerar por lo menos dos cuerpos que interaccionan.
Las fuerzas pueden ser clasificadas en: fuerzas de contacto y fuerzas de acción a distancia.
Las fuerzas de contacto son tipos de fuerzas en las que los objetos que interactúan están físicamente en contacto (la fuerza con que se empuja un objeto, la fuerza de fricción, etc).
Las fuerzas de acción a distancia son tipos de fuerzas en las que los objetos no están físicamente en contacto (la fuerza de atracción gravitatoria, la fuerza magnética, etc.)

   La “ciencia fricción”
Una fuerza que ayuda a frenar el movimiento de los objetos es la llamada fuerza de fricción (o de rozamiento), se produce cuando dos cuerpos se frotan.
Hay fricción cuando las ruedas de un auto rozan el piso de la calle o cuando nos frotamos las manos con una toalla.
La fricción puede detener objetos en movimiento y producir desgastes en las superficies que están en contacto. Justamente los aceites lubricantes (usados en las cadenas de las bicis, en los motores de los coches y en las bisagras de las puertas) son líquidos que hacen que las partes que rozan se deslicen con mayor suavidad unas sobre otras. Algunos caracoles, así como las babosas, cuando se mueven segregan un líquido lubricante (resbaladizo) que disminuye la fricción facilitando dicho movimiento.

La siguiente es una propuesta de una actividad experimental para comprobar que la fricción es una fuerza que ayuda a frenar el movimiento.

   La fricción y el movimiento 1
Materiales necesarios:

• Dos reglas de 30 cm.
• Una bolita.
• Un cuaderno.
• Una mesa de por lo menos 1 metro y medio de largo (no es indispensable).
• Una hoja de papel secante (rugoso), una hoja de papel liso, una hoja de papel de lija, una toalla (todos de unos 80 cm de largo).

Procedimiento:
1.- Sobre una mesa plana y lisa, o en el piso, preparen una pista inclinada o rampa con una de las reglas apoyando uno de sus extremos sobre el cuaderno y el otro sobre una de las hojas ubicada sobre la mesa. Dejen caer la bolita (sin empujarla) desde un punto superior de la pista, observen la caída.
2.- Midan la distancia desde el final de la rampa hasta el lugar donde se detuvo la bolita y anoten el resultado de esta medición.
3.- ¿Creen que esa distancia cambiará si se cambia la hoja sobre la que rueda la pelotita al dejar la rampa?
Compruébenlo.
Pueden utilizar también otros materiales como una lámina de plástico liso plástico, otra de plástico rugoso, una lámina metálica, etc.
Con los datos obtenidos completen la siguiente tabla:

¿En cuál de los materiales se detuvo antes la bolita? ¿Por qué suponen que es así?
Anoten las observaciones en sus cuadernos.
4.- Elijan un vocero del grupo y compartan sus resultados y conclusiones con sus otros compañeros.

Con la actividad anterior se promueve el aprendizaje de contenidos procedimentales como el uso de instrumentos de medición, la confección y análisis de tablas de valores, la elaboración de anticipaciones y la comprobación de las mismas y también de contenidos actitudinales tales como cumplimiento de consignas, valoración del intercambio de opiniones, trabajo en equipo, espíritu de colaboración, honestidad.
Es conveniente organizar las presentaciones de los diferentes grupos orientándolas hacia el motivo que dio origen a la actividad (comprobar que la fricción es una fuerza que ayuda a frenar el movimiento).

Con el fin de que comprendan que la intensidad de la fuerza necesaria para mover un objeto es mayor cuando existe mayor fricción, se puede proponer la siguiente actividad experimental.

   La fricción y el movimiento 2
Material por grupo

• Un bloque de madera de aproximadamente 10 cm x 6 cm x 6 cm, con un pequeño orificio en el centro de una de sus caras cuadradas.
• Una arandela pequeña.
• Un pedazo de resorte o liga o elástico, pedazos de plástico grueso, tela de algodón o mezcla con poliéster y cartón de caja de zapatos.
• Pegamento.
• Una regla.

Corten un pedazo de plástico, tela y cartón de las mismas dimensiones que tienen las caras del bloque de madera y péguenlos sobre cada una de ellas. Una cara quedará sin forrar.
Los materiales tienen que estar bien pegados y sin arrugas.
Inserten la arandela en el orificio del bloque y aten en ella el resorte o la liga elástica.
Armen una tabla como la que sigue:

Coloquen el bloque sobre una superficie lisa (mesa o piso) apoyado sobre una de las caras forradas. Uno de ustedes debe tirar del resorte (o liga) en dirección horizontal y despacio hasta que el bloque comience a moverse. En este momento otro de ustedes tiene que medir con la regla la longitud alcanzada por el resorte cuando el bloque se empieza a mover.
Repitan este mismo procedimiento apoyando el bloque, sucesivamente, sobre cada una de las otras caras cuadradas.
Registren los resultados en la tabla anterior.
Comenten en el equipo las siguientes preguntas y anoten sus respuestas en el cuaderno.
¿Qué están aplicando al tirar del resorte?
¿Cuándo se estiró más el resorte?
¿Cuándo se estiró menos?
¿Por qué creen que pasó esto?
¿Cuándo es mayor la fuerza que aplicaron para mover el bloque?
¿Cuándo es menor?
Presenten sus respuestas al resto de los compañeros.

Es importante orientar la discusión que se establecerá en el plenario, de forma tal que quede claramente relacionadas la fuerza de fricción con la que se debe hacer para comenzar a desplazar el bloque.

Eliminar completamente la fuerza de resistencia que presenta toda superficie al movimiento de un objeto es una tarea muy difícil. Sin embargo, podemos intentar disminuir su efecto obligando a nuestro objeto a viajar sobre “un colchón de aire”.
Es así que como cierre, si el tiempo asignado al tema lo permite o como actividad que puede ser desarrollada en un taller o feria de ciencias se puede proponer el armado de un dispositivo que haga uso de dicho efecto.

   Un móvil flotante
Materiales necesarios

• Un globo
• Un trozo de cartón rígido o una tapa de plástico lisa
• Pegamento
• Tapón de corcho, sacabocado o aguja de tejer o similar
• Una regla y un reloj con segundero

Procedimiento
Recortar un círculo de 10 cm de diámetro y hacerle, en el centro, un pequeño agujero de aproximadamente 3 mm de diámetro. Hacer en el corcho una perforación del mismo grosor.
Pegar el trozo de cartón de manera que los agujeros queden alineados y el aire pueda circular a través de ellos.
Inflar el globo y sin permitir que el aire escape de él ajustar su boca al corcho. Ya está armado el móvil.
Colocar el móvil sobre una superficie plana (apoyarlo con el globo hacia arriba) y darle un ligero empujón al mismo tiempo que se permite que el aire en el globo escape libremente por el orificio.
Relacionar la distancia que recorre (hasta detenerse) con la cantidad de aire que se encuentra inicialmente en el globo.
Medir el tiempo que tarda en recorrer una determinada distancia.
¿Bajo qué circunstancia el móvil recorre más distancia en menos tiempo?
¿Ayuda el colchón de aire a mantener el movimiento por más tiempo?
¿Qué pasaría si pudiéramos eliminar por completo la resistencia al movimiento?