Enseñanza

Students' difficulties with tension in massless strings. Part II

S. Flores–Garcíaª, A.E. Esparzaª, J.E. Chávez–Pierceª, A.A. Hernández–Palaciosª, J. Luna–Gonzálezª, J.F. Estrada–Saldañaª and M.D. González–Quezada^b

ª Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Avenida del Charro 450 Nte. Col. Partido Romero 32310 Ciudad Juárez Chih.

^b Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez, Avenida Tecnológico 1340 Fracc. Crucero 32500 Ciudad Juárez Chih.

Recibido el 27 de marzo de 2008
Aceptado el 3 de abril de 2009

Resumen

Muchos estudiantes de los cursos introductorios de mecánica presentan serias dificultades para comprender el concepto de fuerza como vector en el contexto de la tensión en cuerdas de masa despreciable. Una de las posibles causas es la falta de entendimiento funcional desarrollado durante las clases fundamentadas en una enseñanza tradicional. En este artículo presentamos una colección de este tipo de problemas de aprendizaje que tienen los alumnos pertenecientes a los cursos de física clásica y estática en la Universidad Estatal de Nuevo México, en la Universidad Estatal de Arizona y en la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Estas dificultades de aprendizaje se obtuvieron durante una investigación conducida tanto en laboratorios como en el salón de clases. En esta segunda parte de la investigación se abordan problemas de entendimiento relacionados con el efecto del ángulo en la tensión y el argumento de "compensación".

Descriptores: Tensión; fuerzas en cuerdas; dificultades de aprendizaje; fuerza como una tensión.

Abstract

Many students enrolled in the introductory mechanics courses have learning difficulties related to the concept of force in the context of tension in massless strings. One of the potential causes could be a lack of functional understanding through a traditional instruction. In this article, we show a collection of this kind of students' difficulties at the New México State University, at the Arizona State University, and at the Independent university of Ciudad Juárez in México. These difficulties were collected during an investigation conducted no only in lab sessions but also in lecture sessions. In this second part of the investigation we show understanding difficulties related to the effect of the angle on tension and the "compensation arguments"

Keywords: Tension; forces in strings; learning difficulties; force as a tension.

PACS: 01.40.d; 01.40.Fk; 01.49.Ha

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Appendix

References

1. E. F. Redish, J.M. Saul, and R.N. Steinberg, Am. J. Phys. 66 (1998) 212.        [ Links ]

2. S. Flores, S. Kanim, and H. Kautz, Am. J. Phys. 72 (2004) 460.        [ Links ]

3. S. Flores, "Student use of vectors in mechanics", PhD. Dissertation, Department of Physics, New México State University, 2006.        [ Links ]

4. S. Sjoberg and S. Lie, " Ideas about force and movement among Norwegian pupils and students", Report 81–11, The Centre for School Science, University of Oslo, Blindere, Oslo 3, Norway, 1981.        [ Links ]

5. R.F. Gunstone and R.T. White, Sci. Educ. 65 (1981) 291.        [ Links ]

6. A. Arons, A guide to Introductory Physics Teaching (Wiley, New York, 1990).        [ Links ]

7. L.C. McDermott, P.S. Shaffer, and M.D. Somers, Am. J. Phys. 62 (1994) 46.        [ Links ]

8. L.C. McDermott, P. Shaffer, and the Physics Education Group at the University of Washington, Tutorials in Introductory Physics (Prentice–Hall, New Jersey, 2002).        [ Links ]

9. T.O'Brien Pride, S. Vokos, and L.C. McDermott, Am. J. of Phys. 66 (1998) 147.        [ Links ]

10. C.H. Kautz, P.R.L. Heron, M.E. Loverude, and L.C. McDermott, Am. J. of Phys. 73 (2005) 1055.        [ Links ]

11. S. Flores et al., CULCYT 5 (2008) 19.        [ Links ]