In 1721, ‘s Gravesande became involved in a public controversy over whether the German inventor Johann Bessler, known as Councillor Orffyreus, had created a genuine perpetual motion machine. ‘s Gravesande at first argued for the feasibility of perpetual motion based on the conservation of the scalar quantity mv (mass multiplied by speed), which he erroneously believed was implied by Newtonian mechanics. However, in 1722 he published the results of a series of experiments in which brass balls were dropped from varying heights onto a soft clay surface. He found that a ball with twice the speed of another would leave an indentation four times as deep, from which he concluded that the correct expression for the “live force” of a body in motion (what is modernly called its “kinetic energy“) is proportional to mv2.

Jenkins, A. (2013). “The mechanical career of Councillor Orffyreus, confidence man”. American Journal of Physics: 421–427.

En 1721 ‘s Gravesande demostró como su compañero Johann Kessler había formulado erróneamente que el “movimiento móvil” era igual a mv. Bessler había llegado a esa conclusión mediante la idea de una Máquina de Movimiento Perpetuo. En 1722, ‘s Gravesande publicó una serie de ensayos donde corroboraba su propia teoría: El experimento constaba en lanzar varias bolas de peso variable hacía una superficie blanda. Gravesande descubrió que las bolas que eran lanzadas con el doble de velocidad que otras, se adentraban en la superficie a una distancia cuatro veces mayor.

De esta forma concluyó que la correcta expresión para la “fuerza viva” (actualmente llamada energía cinética) de un cuerpo en movimiento es proporcional a  mv2.

PLANTEAMIENTO DE LA ACTIVIDAD

La actividad se divide en dos bloques, el Estudio de experimento de la “fuerza viva” y la Asimilación de las transformaciones entre Energía Cinética y Energía Potencial mediante material interactivo.

I. Estudio del experimento de la “fuerza viva” de ‘s Gravesande:

Dividiendo la clase en grupos de cuatro personas máximo, los alumnos deben comprender tanto el experimento de ‘s Gravesande como la Máquina del Movimiento Perpetuo. A continuación deben elegir una de las dos pruebas, y mediante un ensayo ideado por ellos mismos deben intentar justificar la fórmula correspondiente y dar las razones por que es o no es válida.

Para plasmar todo el trabajo hecho deberán hacer una presentación explicando todo el proceso hasta llegar a las conclusiones, pudiendo añadir material mecánico y/o multimedia.

II. Asimilación de las transformaciones entre Energía Cinética y Energía Potencial:

Una vez explicado en clase los conceptos de Energía Cinética y Potencial, los alumnos deberán justificar la relación entre ellas. Para ello, en parejas y con un ordenador se les dará la siguiente simulación:

Energy Skate Park

Empezar

Cada pareja deberá elegir dos localizaciones diferentes para el patinador. Para realizar la actividad deberán realizar un trabajo (máximo 10 páginas) donde se explique y se detalle las características simulación. Además deberán estudiar la relaciones entre la Energía Cinética y Potencial explicando los resultados obtenidos en cada una de las situaciones.

En las dos actividades se valorará la originalidad, la documentación aportada, la metodología seguida, las conclusiones y la exposición.

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