La modelización de resortes con masa despreciable : dificultades de los estudiantes en su conceptualización y su tratamiento en libros de física usados en el ciclo inicial universitario

Abstract

En la enseñanza de la Física, al abordar los temas de Mecánica, son numerosas las situaciones tratadas que involucran masas vinculadas a través de resortes en las que, con fines simplificadores, se idealizan a los resortes asignándoles masa despreciable. Se presenta un estudio sobre las conceptualizaciones, desde los puntos de vista dinámico y energético, logradas por estudiantes universitarios que cursan carreras científico-tecnológicas, acerca de dicha modelización. A partir de resultados obtenidos con relación a las conceptualizaciones, se indagó sobre el tratamiento quede esta idealización presentan los libros de texto de física usados frecuentemente en el ciclo inicial. En estos últimos se investigó, si se explican adecuadamente las consecuencias físicas derivadas de considerar a los resortes sin masa. Del estudio realizado se desprende, por un lado, que no es inmediato para los estudiantes establecer nexos entre esta modelización, y la aplicación de las leyes y principios físicos, al abordar situaciones problemáticas; y por otro, que no todos los autores de los libros de Mecánica frecuentemente utilizados presentan análisis detallados acerca de la misma. Se destacan recomendaciones para ser consideradas por docentes.

In Physics teaching, especially when the topics of Mechanics are addressed, there are several situations about masses linked by springs, in which springs are considered to have negligible mass with simplifying purposes. We present a study on the conceptualizations, from the dynamic and energetic points of view, achieved by university students who study scientific and technological careers, about this modelling. From the unpromising results obtained, we inquired, about the treatment of this idealization in Physics textbooks frequently used in the initial cycle, in which we researched if the physical consequences of considering springs massless are properly explained by the authors. From the results achieved we consider that establishing links between this idealization, and applying laws and physical principles when addressing problem situations may not be immediate for students; and, on the other hand, we found that not all the authors presented sufficient explanations about this simplifying assumption. Recommendations for teachers are mentioned.