Ciencia del Dorso de la Mano Sensación, Temperatura y Seguridad

Temperatura y Sensación Normalmente pensamos en la sensación de frescura o calor como algo que tiene que ver sólo con temperatura. Si algo se siente más caliente es porque la temperatura es más alta. Si se siente más frío es porque la temperatura es menor. Ésta no es la única explicación… Y la diferencia sí importa… La mayoría de las personas se sentirán razonablemente cómodas cuando la temperatura AIRE es de 20˚C. La mayoría de las personas sentirán que el agua a 20˚C está fría y si permanen en ella durante algún tiempo sufrirán de hipotermia (la temperatura del cuerpo baja a menos de 35˚C, que posteriormente lleva a a la muerte. ¿POR QUÉ? Hoy: ¿Todos los objetos del salón de clase se sentirán igual (sensación) en términos de frío o caliente? ¿Tendrán la misma temperatura? ¿Qué patrones podemos observar?

Ordenando la Sensación de Frío (i) Vamos a empezar por ordenar (de menos frío [1] a más frío [4]) cuatro materiales en términos de la sensación de “frialdad” que se siente en la parte dorsal de tu mano (como un lugar sensible en tu cuerpo) [Los empates obtienen el mismo número] (ii) Después vas a elegir cuatro materiales diferentes y vas a ordenar los ocho (los primeros cuatro más los cuatro que selecciones) en términos de su “frialdad”. Ahora compararemos el orden de los primeros cuatro y después los patrones que observas de acuerdo a qué objetos son más o menos fríos en términos de sensaciones. (iii) Si tenemos tiempo también observaremos las temperaturas Evita sistemas de calefacción y/o aires acondicionados; todos los materiales deben haber estado en la clase durante algún tiempo (e.g., deja el agua en la clase durante algún tiempo antes de usarla).

Nombre: __________Compañer@:________ Fecha: _______ Todos ordenaremos: (1-4) B/M/A _______________ Sensación # ____ ____ Temp._____ _______________ Sensación # ____ ____ Temp._____ _______________ Sensación # ____ ____ Temp._____ _______________ Sensación # ____ ____ Temp._____ 4 más que tú eliges: Bajo [B] / Medio [M] / Alto [A] _______________ Sensación B M A Temp._____ _______________ Sensación B M A Temp._____ _______________ Sensación B M A Temp._____ Para Sensación, “1” is MENOR o FRÍO MÁS PEQUEÑO (o el más caliente) sintiendo y contando hacia el de FRÍO MÁS ALTO, o MÁS FRÍO, que es “4” para el inciso (i). Después, para (ii) usar B/M/A en lugar de 1-4. Si no puedes decidir (si los materiales realmente se sienten igual), puedes usar el mismo número o la misma letra más de una vez. (Si tienes un(a) compañer@, deberán tratar de ponerse de acuerdo para obtener los mismos números o letras) (iii es OPCIONAL) (i) (iii) (opcional) (ii)

¿Qué observas? ¿Qué observas sobre los materiales que tienen una sensación de baja “frialdad” (calientes)? ¿Qué observas sobre los materiales que tienen números de sensación de “frialdad” altos (fríos)? ¿Qué otros patrones observas? ¿Me pregunto…?

Discusión Discute (i) poniendo el número de sensación de cada grupo al lado del nombre del material escrito en el pizarrón. ¿Qué observas acerca del ordenamiento? Discute (ii) poniendo los nuevos números de sensación junto a los cuatro materiales originales. ¿Tienen el mismo orden relativo (o sólo estos cuatro)? Ahora pon los materiales que tienen un rango bajo (las B’s) y los de rango alto (A’s) juntos. ¿Encuentras algún patrón? ¿Qué pasa con los de en medio (M’s)? Para (iii) pide a una persona o grupo de la clase, o a un grupo pequeño de estudiantes, que midan. Puedes pedir a cada grupo que mida, pero asegúrate de tener una manera rápida de obtener un número para cada material.

Proyecto Adicional… Utiliza lo que has aprendido para construir una caja que permita que el hielo se conserve durante más tiempo. ?

Notas para el Profesor y Configuración La “frialdad” relativa no está relacionada con temperatura. Mejor dicho, esta “frialdad” está relacionada con qué tan rápido el calor se mueve de la tibieza de la mano al material que se está tocando. Puesto que estamos tocando los objetos, el calor se mueve como resultado de conducción. Los materiales que tienen una conductividad más alta (rapidez) se sienten más “fríos” porque nuestra mano se enfría relativamente rápido. Los metales tienen una conductividad térmica alta (y se sienten fríos), mientras que el unicel tiene una conductividad térmica baja (y se siente menos frío). Durante la configuración debes elegir cuatro objetos comunes (ver [i]) con diferentes conductividades térmicas. Por ejemplo, un archivero o silla de metal, una chamarra o un animal de peluche, madera, vidrio, o agua. Haz una lista con los números que generó la clase al lado de cada material y observa si se puede hacer un ordenamiento “general” del 1-4. Para [ii], pueden re-etiquetar de 1-4 a B, M y A (ver hoja de trabajo), y después añadir algunos materiales que seleccionen. Después, junto a B y A, haz una lista de los materiales correspondientes a cada letra. ¿Encuentras algo en común a cada grupo (por ejemplo, hecho de metal o vidrio para A)? ¿Qué pasa con M? Asegúrate de que los objetos que utilices no estén junto al aire acondicionado, calefacción o ventanas. Los estudiantes seguramente querrán usar éstos para explicar sus sensaciones porque hasta ahora la “frialdad” sólo ha significado baja temperatura. Para seleccionar los objetos, se requiere que los objetos tengan la misma temperatura (aproximadamente) para no causar confusiones. De hecho, medir la temperatura de los objetos con termómetros (sensores de temperatura) puede ser muy útil. Pero puedes esperar que los estudiantes quieran “ver” que la temperatura corresponde a sus sensaciones (es decir, esperarán que los metales tengan una temperatura más baja) aunque éste no sea el caso. Haz conexiones con las implicaciones al mundo real. El agua a una temperatura de 15˚C es peligrosa, el aire a 15˚C es seguro. ¿Por qué es peligroso mojarse cuando está uno escalando la montaña durante el invierno? ¿Qué pasa con las insulaciones de las casas o edificios?

fin

Extra notes etc. -->

Modelo Bamboleo – Algunos materiales son MÁS RÁPIDOS en mover la energía Frío Caliente En lugar de que la energía venga de una llama, la energía proviene del dorso de tu mano. Exploraremos cuáles materiales mueven la energía más rápido. Material 2 Frío Caliente

Modelo Bamboleo – Nos debe ayudar a pensar acerca de la insulación ¿Cuál será mejor para que el hielo se derrita? Material 1 Frío Caliente Cubo de Hielo Material 2 Frío Caliente Cubo de Hielo