Magnitudes e incendios

Magnitudes

En la propagación de un fuego influyen muchos factores, los científicos intentan detectarlos y medirlos, es decir trabajan con "magnitudes".
Responde en tu cuaderno a estas preguntas:

• ¿Qué magnitudes influyen en la extensión de un incendio?
• ¿Cuáles son las unidades de medida que se utilizan en cada una de ellas?
• En tu opinión, ¿cuáles crees que son las tres más importantes?

Relación entre las magnitudes, proporcionalidad

En algunas estaciones del año hay más incendios, esto ocurre porque algunas magnitudes relacionadas con ellos aumentan y otras disminuyen. Identifica cuáles son las que están en cada uno de estos casos.

• Si hay más ................................. hay más incendios (aumento, aumento)
• Si hay menos ............................. hay más incendios (disminución, aumento)

Cuando el aumento o la disminución guardan una relación multiplicativa se dice que son proporcionales.
La proporcionalidad es directa en el primer caso (aumento, aumento) e inversa en el segundo (disminución, aumento).

Gastos de extinción de un incendio

Mira la entrada del blog sobre los gastos de extinción de un incendio y descarga los datos del año 2012.

• ¿Cuánto cuesta una hora de trabajo del helicóptero Kamov?
• Si estuvo trabajando en un incendio durante 15 minutos, ¿cuál fue el precio de este trabajo?
• ¿Cuáles son las magnitudes de las preguntas anteriores? ¿son directas o inversas?
• ¿Has resuelto el problema en horas, o en minutos? ¿estas magnitudes son directas o inversas?

Tiempo empleado en la extinción de un incendio

El tiempo que se tarda en controlar y en apagar un incendio es muy importante. Todos nos damos cuenta de que a más tiempo más área quemada. Por eso hay que calcular bien cuántos medios se deben utilizar en su extinción, cantidad de personas, de motobombas, etc.
Compara las magnitudes "número de personas" y "tiempo empleado en la extinción del fuego", ¿son directas o inversas?
Diseña un juego con scratch en el que se utilicen ambas magnitudes, este puede servirte de ejemplo:

Comparar más de dos magnitudes

En la vida real no es fácil separar las magnitudes de dos en dos, habitualmente comparamos tres o más, por ejemplo, el tiempo que tardan los medios de extinción en apagar un incendio,  la cantidad de medios empleados y su coste. Si enviamos más medios acabamos antes pero el precio puede multiplicarse. ¿Cómo saber cuál es la mejor opción? ¿aumentamos los medios para acabar antes? ¿mandamos menos medios para que salga más barato? ....
Averigua:
Para apagar un incendio se emplean 2 brigadas durante 3 horas lo que cuesta 548,4 euros. Si queremos bajar el coste a 300 euros y emplear una sola brigada, ¿cuánto tiempo le llevará apagar el incendio?(expresa el resultado en horas y minutos)

Porcentajes y rendimientos

Una de las comparaciones más habituales es la relación porcentual. La población en general comprende mejor las cantidades referidas al valor 100 que números aislados y por eso se dan muchos resultados en ese formato.

Observa la imagen, presenta valores obtenidos en el año 2012 sobre los grandes incendios que hubo en España en cada autonomía y ha sido elaborado por la organización WWF.

¿Hay algún dato/datos que te llamen la atención?

Realiza una similar a partir de los datos de incendios obtenidos del IGE en el año 2013 en Galicia.

 

Los incendios en cifras:
En cifras, el medio forestal se extiende por el 54% de la superficie nacional y, sin embargo, apenas ocupa el 29% de su área original. Por otra parte, casi el 70% de los bosques es de propiedad particular y sólo el 13% cuenta con planes de gestión.
El 96% de los incendios tiene como origen el ser humano de forma accidental o intencionada. Cada año el fuego afecta a una superficie forestal media de 115.000 hectáreas, lo que supone una superficie equivalente a la isla de Gran Canaria.
El 41% de la superficie afectada por incendios se quema tan sólo en el 0,2 % del total de incendios (unos 28 al año)
Interpreta cada uno de los porcentajes que aparecen en el artículo anterior. (Extraído de la web de WWF en España)

Porcentaje quemado

Responde en tu cuaderno
Durante un incendio han ardido el 40% de los árboles de un bosque. Si después del incendio contamos 4800 árboles, ¿cuántos había al principio?

Rendimiento
Otra cuestión importante es el rendimiento,  es una razón que compara el trabajo realizado con el tiempo empleado (aunque puede haber otros cálculos). En el ejemplo del juego de Scratch en el primer nivel el rendimiento es 1/100. Esta medida es importante ya que nos ayuda a saber cuántos medios tenemos que enviar a un incendio y cuál es más eficaz.

Razona:
¿Cuál es el rendimiento del brigadista del segundo nivel del juego? ¿rinde más o menos que el del primer nivel?
¿Crees que el precio por hora de un medio de extinción es directamente proporcional a su rendimiento?, ¿por qué?

En el caso de las personas que trabajan en la extinción éstas deben tener una buena forma física para que su rendimiento sea óptimo y la maquinaria empleada en perfecto estado para evitar accidentes. Esto nos lleva a más magnitudes para controlar: tiempos de descanso, edad, y otras relacionadas con el estado físico (frecuencia cardíaca ...).
Si estás interesado en conocer la preparción física que se necesita para acceder a distintos puestos de trabajo relacionados con el tema de los incendios forestales puedes consultarlo en este enlace.

Una vez realizada esta actividad, se planteó al alumnado una prueba de evaluación.

Orientación

En la vida real hay muchas situaciones en las que necesitamos utilizar un mapa para movernos. El uso de mapas y planos requiere de unos conocimientos mínimos de orientación.

En esta actividad aprenderemos cómo medir ángulos en distintas situaciones y cómo dirigirnos hacia un lugar según su situación respecto de los puntos cardinales y de los grados. Para ello utilizaremos una rosa de los vientos graduada y el programa Scratch. También aprendermos cómo se indica la dirección del viento y finalmente cómo se maneja una brújula.

Actividad inicial: Los grados y las horas

La orientación de los objetos en Scratch está basada en el círculo sexagesimal con el valor 0º en el norte, al igual que la rosa de los vientos, y positiva según el movimiento de las agujas del reloj.

1. Realiza un proyecto con el programa Scratch que tenga como escenario un reloj sin agujas. Dibuja una aguja horizontal con el programa y haz que se mueva empezando en las 12 y que gire una cantidad determinada de grados, por ejemplo 90º desde el centro (0,0).
Añade otro escenario en el que aparezca una rosa de los vientos. Haz un programa para que se pueda pasar de un escenario a otro pulsando una tecla, por ejemplo la barra espaciadora. Ahora responde a estas preguntas:

• Si la aguja del reloj está en la una, ¿cuántos grados ha recorrido?
• ¿Cuántos grados tiene que recorrer la aguja par ir desde la posición N a E?¿Y desde NE a E?¿Y desde E a O?¿Y desde S a OSO?¿Ydesde las 3 a las 7?

Añade más escenarios con otras divisiones de la circunferencia, por ejemplo en 400 partes. Este tipo de división se llama centesimal.

1b. Reforma el proyecto anterior para que pregunte al usuario  cuál es el ángulo que quiere girar y una vez introducido gire esa cantidad

1c. Diseña un juego en el que un personaje con una flecha se mueva siguiendo una dirección aleatoria y el usuario tenga que estimar la dirección que indica. Puedes guiarte por este ejemplo.

 

2. En esta actividad relacionamos la dirección del viento y la de las agujas del reloj, ambas coinciden pero no es así su sentido. El sentido del viento se indica siempre por su punto de partida, un viento sur es el que viene del sur y por tanto avanza hacia el norte.
Modifica la aguja de la actividad uno para que apunte en dirección contraria. Guárdalo ahora como "orientación del viento".
Consulta la web de Meteogalicia e infórmate sobre la dirección en la que soplará el viento sobre tu zona en las próximas horas.

Cómo orientar un plano

Para empezar revisa alguno de los vídeos de esta lista que tratan sobre distintas formas de orientarse.

Ahora practica online esta actividad de orientación 

Ángulos en matemáticas

 

Tenemos que introducir algunos cambios en nuestro juego para poder adaptarlo a la medición de ángulos que hacemos los matemáticos. En nuestro caso el punto de partida sería el equivalente al Este geográfico y el sentido de giro sería el contrario al de las agujas del reloj.

 3. Para trabajar con ángulos "matemáticos" vamos a utilizar el programa geogebra. Pon de fondo el mismo reloj que utilizaste en la actividad 1 y mide, tomando como vértice el centro, el ángulo que va desde las 12 hasta la una? ¿Cuál es el resultado?
4. Supón que quieres utilizar la rosa de los vientos para medir ángulos en sentido matemático ¿Cómo tienes que colocarla? Prueba a hacer este cambio con el fondo de la actividad 1a) de Scratch.
Comprueba aquí si tu resultado es correcto.

Formulario para el SONDEO SOBRE INCENDIOS FORESTALES

Una vez recogidas todas las propuestas de preguntas para poner en el sondeo sobre incendios que habeis elaborado los profesores publicamos el formulario final que presentaremos a nuestros encuestados.

La recogida de datos la haremos utilizando dos herramientas, en papel y en el formulario web. La entrada a la web se hará desde aquí y también con un código QR para acceder a través del teléfono móvil.

Como es una encuesta informativa y presencial (los entrevistadores esperan a que el entrevistado cubra el formulario) no utilizaremos ningún control de datos duplicados.

Descarga aquí este formulario en pdf

Simulación de un fuego forestal

La simulación de un fuego permite estudiar su comportamiento a partir de los cambios de la intensidad del viento, la dirección, la densidad del bosque, ..., en definitiva, de las variables que afectan a su propagación.

Es importante conocer cómo se extiende para poder atajarlo mejor y tomar medidas como la evacuación de personas o corte de carreteras.

En las seguientes actividades estudiarás cómo se comporta el fuego cuando se modifican distintos factores. El objetivo principal es que comprendas que un fuego depende de muchas variables y que nosotros como científicos podemos analizarlas separadamente o en conjunto y sacar conclusiones para prevenir y extinguir incendios.

 

Lume!-Fire!

Para realizar la actividad debes entrar en esta web. El applet te permite  ver cómo avanza el fuego en un bosque.
Elige en el menú de probabilidades un porcentaje o bien un número decimal.
Pincha con el ratón en un árbol para iniciar el fuego y observa los resultados obtenidos.

 

Cuenta los árboles quemados y compara tu resultado con el que aparece en la web, ¿es correcto?.

Acabas de hacer una simulación.

Haz click con el ratón en el botón Re-Grow Forest para volver a las condiciones iniciales.

Repite la simulación 5 veces con la misma probabilidad y anota en tu caderno los resultados obtenidos. ¿Se queman siempre el mismo número de árboles? ¿por qué?

Repite el experimento para un valor de probabilidad del 0%, que ocurre?

Repite el experimento para un valor de probabilidad del 100%, que ocurre?

 

Avance del fuego!-Advanced Fire!

Para realizar la actividad debes entrar en esta web. El applet te permite manipular distintas variables para ver cómo afectan al avance del fuego en un bosque.
Elige  en el menú de probabilidades un porcentaje o bien un número decimal.
Elige el tamaño del bosque, y dónde se situará el centro.
Pincha con el ratón en un árbol para iniciar el fuego y observa los resultados obtenidos.

 

Repite la simulación 5 veces con la misma probabilidad, pincha en el botón "Show Burn History" y copia y pega los resultados en una hoja de cálculo. Halla la media del número de árboles quemados e interpreta este resultado

Probabilidad de incendio	Porcentaje quemado en la tirada 1	Porcentaje quemado en la tirada 2	Porcentaje quemado en la tirada 3	Porcentaje quemado en la tirada 4	Porcentaje quemado en la tirada 5	Porcentaje medio quemado
1/6=0.166667
2/6=0.333333
3/6 = 0.5
4/6=0.666667
5/6=0.833333

 

Repite esta simulación para un bosque de tamaño medio, y de tamaño grande. ¿Ves alguna relación entre el tamaño del bosque, la probabilidad de incendio y el porcentaje quemado? razona la respuesta.

Junta tus datos con los de todo el grupo, ¿qué media crees que representa mejor la realidad, la tuya o la media del grupo?

Representa en una gráfica las probabilidades (eje X) y los porcentajes medios obtenidos (eje Y) para el caso de la zona grande, e interpreta los resultados. (Más cuestiones en la web original, en inglés).

 

Evaluación de incendios. Fire Assessment

Para realizar la actividad debes entrar en esta web.

Elige la probabilidad y haz una simulación de quema. En esta actividad tienes que estimar el número de árboles quemados, el porcentaje o la fracción respecto del total.

Comprueba tu  puntuación. Repite la estimación varias veces hasta que estés cerca del resultado correcto.

¿Qué estimación es mais sencilla, porcentaje, fracción o decimal? ¿por qué?

Busca situaciones reales en las que cada uno de estos formatos sea el más sencillo de adivinar.

 

Lume dirigible. Directable Fire

Para realizar la actividad debes entrar en esta web.
Ahora vamos a trabajar con distintas variables, la probabilidad de fuego, la densidad del bosque (tamaño-size) y la velocidad del viento. La tabla indica la probabilidae según la dirección del vento.

Experimenta qué ocurre cuando en el bosque hay un fuerte viento del noroeste. ¿Cómo configuraaste la tabla para representar este viento?

 

Experimenta de nuevo con vientos de otras direcciones, y de varias direcciones. Explica si lo que ocurre era lo que tú esperabas en cada caso.

 

O lume mais intenso!!! A better fire!!!

Para realizar la actividad debes entrar en esta web.
En esta última actividad podemos modificar las variables, la densidade del bosque (forest tree density), la intensidad del viento y la dirección del viento (Wind control).

 

Experimenta cambiando las variables una a una y anota los cambios que vas percibiendo.

 

Más simulaciones para jugar y experimentar

Si estás interesado en conocer las simulacións hechas por otros alumnos americanos puedes probarlas o descargarlas aquí

 

Nota para los profesores

Estas actividades son una adaptación/tradución de las que se encuentran en el portal http://www.shodor.org/ y están bajo licencia CC. Más información en la propia web y en la wiki del proyecto.

Para programar una simulación se puede emplear el software AgentSheets.