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¿Cómo vas a construir el prototipo?

  

Tras la tormenta de ideas y elección de la propuesta resolutiva, los alumnos en grupo deben realizar un diseño de la catapulta. Primero, dibujándola. Es aconsejable potenciar el uso de dibujo de bocetos, de tal forma que los alumnos, a la par que verifican la viabilidad de la solución, visualicen las posibles dificultades que se pueden encontrar en su ejecución. Posibles diseños: 

Respecto a los prototipos de la figura 2, el profesor ayudará a que los grupos de estudiantes analicen o consideren los tres factores que influyen en la fuerza ejercida sobre el proyectil de la catapulta y, por lo tanto, en su velocidad de salida o en la distancia que alcance, son:

1. La flexibilidad de los depresores y la elasticidad y resistencia de las gomas, sobre todo de las situadas en el punto de unión entre el depresor inferior y el superior (a).
2. El número de depresores apilados transversalmente (b).
3. La longitud de la pieza superior (c) respecto al punto de contacto con los depresores transversales.

Al modificar cualquiera de estos factores, los estudiantes se darán cuenta de que varía la altura a la que sube el proyectil y la distancia de alcance. Por lo tanto, a base de ensayo y error lograrán alcanzar su objetivo cumpliendo con los requisitos establecidos. También, pensarán sobre el tipo de proyectil a utilizar. 

Respecto al prototipo de la figura 3, el profesor ayudará a que los grupos de estudiantes analicen o consideren los tres factores que influyen en la fuerza ejercida sobre el proyectil de la catapulta y, por lo tanto, en su velocidad de salida o en la distancia que alcance, son:

1. La longitud del brazo de la palanca (distancia del proyectil al punto de apoyo ()). Cuanto mayor es esta longitud, mayor será la velocidad de salida (V) del proyectil.
2. El contrapeso (P) que se pone en el extremo contrario al del proyectil. Cuanto mayor es el peso, mayor será la velocidad de salida (V) del proyectil.
3. El ángulo de salida (α) del proyectil. Si el proyectil sale formando ángulos pequeños llega a mayor alcance que si los ángulos son grandes, si su velocidad de salida (V) es la misma.

Los estudiantes tendrán que realizar distintos ensayos, controlando estos tres factores, para conseguir llegar al objetivo y derribarlo.

Deben indicar cuáles de los materiales de la caja van a utilizar y tomar decisiones sobre cómo los van a usar, además de considerar cuestiones como el tipo de diseño, el tamaño, etc. También, detallarán los pasos que estructuran el proceso a seguir.

Cuando los grupos hayan realizado su diseño, lo expondrán al resto de los compañeros de la clase, quienes intervendrán después de la presentación para valorarlo, indicando sus pros y contras y dando una opinión sobre si es o no viable y por qué motivos. Es posible que el primer diseño no sea el definitivo, pues la pretensión es que se ayuden mutuamente para mejorar el diseño inicial y finalmente puedan elegir cuál de los intentos van a ejecutar.