1.4: Resolución de problemas

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Preguntas Clave

¿Cuáles son algunas estrategias para practicar la selección de una herramienta de su caja de herramientas de resolución de problemas?
¿Cuál es el proceso básico de resolución de problemas para el equilibrio?

La estática puede ser el primer curso que tome donde se le requiera decidir por su cuenta cómo abordar un problema. A diferencia de tus cursos anteriores de física, no puedes simplemente memorizar una fórmula y enchufar y chug para obtener una respuesta; a menudo hay múltiples formas de resolver un problema, no todas ellas igualmente fáciles, así que antes de comenzar necesitas un plan o estrategia. Esto parece causar mucha dificultad a los estudiantes.

Las formas de pensar sobre las fuerzas, los momentos y el equilibrio, y las matemáticas utilizadas para manipularlos son como herramientas en tu caja de herramientas. Resolver problemas estáticos requiere adquirir, elegir y usar estas herramientas. Algunos problemas se pueden resolver con una sola herramienta, mientras que otros requieren múltiples herramientas. A veces una herramienta es una mejor opción, a veces otra. Necesitas familiaridad y práctica para ser experto usando tus herramientas. A medida que mejoran tus habilidades y comprensión, se vuelve más fácil reconocer la forma más eficiente de hacer un trabajo.

Los estudiantes con problemas estáticos a menudo dicen cosas como:

“No sé por dónde empezar el problema”.

“Parece tan fácil cuando lo haces”.

“Si tan sólo supiera qué ecuación aplicar, podría resolver el problema”.

Estas declaraciones indican que los alumnos piensan que saben usar sus herramientas, pero se están saltando el paso de planeación. Saltan directamente a escribir ecuaciones y resolver las cosas sin avanzar mucho hacia la respuesta, o empiezan a resolver el problema usando un enfoque razonable pero lo abandonan a mitad de corriente para probar otra cosa. Se pierden, se confunden y se dan por vencidos.

Elegir una estrategia se vuelve más fácil con la experiencia. Desafortunadamente, la forma en que obtienes esa experiencia es resolviendo problemas. Parece un problema de gallina y huevo y lo es, pero hay formas de evitarlo. Aquí hay algunas sugerencias que te ayudarán a convertirte en un mejor solucionador de problemas.

Obtenga fluidez con las habilidades matemáticas del álgebra y la trigonometría.
Haz muchos problemas, empezando por los simples para desarrollar tus habilidades.
Estudio resolvió soluciones, sin embargo no asumas que solo porque entiendes como alguien más resolvió un problema puedes hacerlo tú mismo sin ayuda.
Resolver problemas utilizando múltiples enfoques. Confirmar que los enfoques alternos producen los mismos resultados, y tratar de entender por qué un método era más fácil que el otro.
Dibuja diagramas limpios, claros y etiquetados.
Familiarícese con la aplicación, los supuestos y la terminología de los métodos cubiertos en clase y el libro de texto.
Cuando se confunde, identifica lo que te confunde y haz preguntas.

La mayoría de los temas de este libro se centran en el equilibrio. Los temas restantes son ya sea prepararte para resolver problemas de equilibrio o prepararte con habilidades que usarás en clases posteriores. Para los problemas de equilibrio, los pasos de resolución de problemas son:

1. Lee y entiende el problema.

2. Identifique lo que se le pide encontrar y lo que se le da.

3. Detente, piensa y decide sobre una estrategia.

4. Dibuja un diagrama de cuerpo libre y define variables.

5. Aplicar la estrategia para resolver incógnitas y verificar soluciones.

6. a. Escribir ecuaciones de equilibrio basadas en el diagrama de cuerpo libre.

b. Comprobar si el número de ecuaciones es igual al número de incógnitas. Si no es así, te falta algo. Es posible que necesite diagramas de cuerpo libre adicionales u otras relaciones.

c. Resolver por incógnitas.

7. Revisar conceptualmente las soluciones.

El uso de estos pasos no garantiza que obtendrá la solución correcta, pero le ayudará a ser crítico y consciente de sus estrategias elegidas. Esta reflexión te ayudará a aprender más rápidamente y aumentar las probabilidades de que elijas la herramienta adecuada para el trabajo.