FECHA: 12/06/2020
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
ACTIVIDAD N° 8
TEMA: VECTORES (Operaciones con vectores)
OBJETIVO:
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método de componentes rectangulares.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de vectores.
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método de componentes rectangulares.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de vectores.
MARCO TEÓRICO:
Componentes rectangulares de un vector
La forma más convencional de representar una
cantidad física es a través del proceso de descomposición en componentes rectangulares, o
método de componentes rectangulares.
Este método es un proceso exacto y analítico que consiste, para el caso de 2D, en generar un vector a
través de la suma de dos vectores que sean más
simples.
Por ejemplo, un vector paralelo al eje x
y un vector paralelo al eje y. Estos vectores son
llamados componentes rectangulares del vector
respecto al eje x y al eje y.
De la geometría rectangular de un vector en 2D se puede expresar las
componentes rectangulares, su magnitud y dirección a través de las relaciones trigonométricas sen y cos.
Para la componente horizontal tenemos:
Observa cómo la longitud del vector, o magnitud del vector, se puede obtener a través del teorema de Pitágoras utilizando los valores de sus
componentes rectangulares:
Finalmente obtenemos:
Donde aplicando la función inversa trigonométrica arctan a ambos lados de la ecuación tenemos:
Así hemos obtenido de forma matemática las
propiedades de un vector que son: sus componentes rectangulares, magnitud y dirección. No
olvides que el sentido es la orientación o forma
en que se genera la acción (punta de la flecha).
ACTIVIDADES PRACTICAS:
Completar la siguiente en la siguiente tabla.
TRABAJO EXTRA CLASE:
Resolver los siguientes ejercicios y enviarlos antes del día miércoles.
- Descomponer cada uno de los vectores en sus componentes rectangulares.
FECHA: 28/05/2020
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
ACTIVIDAD N° 7
TEMA: VECTORES (Operaciones con vectores)
OBJETIVO:
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método analítico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de suma de vectores por el método gráfico.
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método analítico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de suma de vectores por el método gráfico.
MARCO TEÓRICO:
MÉTODO ANALÍTICO:
• Suma de vectores.
Es el vector cuyas componentes resultan de sumar las primeras, segundas… componentes de cada vector:
si
u = (u1 , u2) y v = (v1 , v2) , entonces u + v = (u1 + v1 , u2 + v2) .
• Resta de vectores.
Es el vector cuyas componentes resultan de restar las primeras, segundas… componentes de cada vector:
si
u = (u1 , u2) y v = (v1 , v2), entonces u − v = (u1 − v1 , u2 − v2 ).
• Producto de un vector por un escalar.
Da como resultado un vector de la misma dirección que el primero, pero con diferente módulo, según la magnitud del escalar:
si
v = (v1 ,v2) , entonces k v = (kv1 , kv2)
Ejemplo:
Observa el siguiente vídeo que explica el tema.
ACTIVIDADES PRACTICAS:
1. Tenemos las coordenadas del vector A que son ( – 3, 4) y la del vector B que son (4,2). ¿Cual será el vector suma y el vector resta de los dos?
2. Tenemos las coordenadas del vector A que son ( – 3, 4) y la del vector B que son (4,2). ¿Cual será el vector resta de los dos?
3. 
TRABAJO EXTRA CLASE:
Resolver los siguientes ejercicios y enviarlos antes del día miércoles.
1. Dados los vectores u = (−5, 15) y v = (2, − 3), y el escalar k = -4, resuelve las siguientes operaciones: a. u + v
b. u − v
c. k (2 u + v )
d. −k ( u ∙ v )
2. Dado el vector u = (5, −4) y el escalar k = -3, representa gráficamente los siguientes vectores:
a. u
b. k u
c. u + k u.
FECHA: 14/05/2020
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
ACTIVIDAD N° 6
TEMA: VECTORES (Operaciones con vectores)
OBJETIVO:
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método gráfico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de vector.
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método gráfico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para reforzar el concepto de vector.
MARCO TEÓRICO:
SUMA DE VECTORES
Para sumar vectores por el método gráfico debe colocarse todos los vectores a sumar uniendo el fin del primer vector con el principio del siguiente y así sucesivamente. Cuando se haya terminado con el último, se unen el principio del primer vector con el fin del último vector; esta unión es otro vector llamado vector resultante.
Ejemplo 1. Sumar los vectores A y B
Solución.
Se coloca el fin del primer vector (A) con el principio del siguiente vector (B).
ACTIVIDADES PRACTICAS:
Responder las siguientes preguntas:
Dados los vectores de la figura. ¿Cuál es la magnitud de la diferencias C = A – B y C’ = B – A de estos vectores? ¿Cuántos vale C + C’?
TRABAJO EXTRA CLASE:
Resolver los siguientes ejercicios y enviarlos antes del día miércoles.
1. un estudiante se mueve 8 kilómetro al norte y 6 Km al este ¿Cuál es la suma vectorial de estos dos trayectos?
2. Un estudiante sale de su casa y camina 150 m hacia el este, para comprar una gaseosa y después camina 500 m hacia el norte donde su novia. ¿Cuál es la distancia entre las dos casas?
3. Una persona trota 5 cuadras al norte, 3 cuadras al noreste y 4 cuadras al oeste. Determina la longitud y dirección del vector desplazamiento desde el punto de partida hasta el final.
4. Un perro que busca un hueso camina 4,5 m hacia el sur, después 8,2 m en un ángulo de 30º al noroeste y finalmente 15 m al oeste. Encuentre el vector desplazamiento resultante del perro.
5.
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
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2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
ACTIVIDAD N° 5
TEMA: VECTORES (Magnitudes vectoriales)
OBJETIVO:
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método analítico y gráfico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para entender la diferencia entre magnitudes escalares y magnitudes vectoriales.
Realizar operaciones de suma y resta de vectores utilizando el método analítico y gráfico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Observar el siguiente vídeo para entender la diferencia entre magnitudes escalares y magnitudes vectoriales.
MARCO TEÓRICO:
Vectores
Los vectores son utilizados en disciplinas científicas como la física para representar magnitudes para las que se debe especificar una dirección y un sentido (desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza…)
Son segmentos orientados de recta que tiene tres características fundamentales.
Magnitud.
Es el valor numérico con su respectiva unidad. Estas unidades son físicas tales como
Newtons, Libras, m/s2
, Km/h, etc.
Dirección.
Es un ángulo que forma con el eje de la X. Si el ángulo dado está con respecto a Y,
debe restarse a 90 grados. En ocasiones un vector está horizontal o vertical, en tales casos debe
mencionarse como dirección el ángulo que corresponde al eje de coordenadas.
Sentido.
Es el punto cardinal hacia donde apunta el vector.
Todo vector tiene un principio y un fin. Los vectores se designan con letra minúscula o
mayúscula con una flecha encima. Ejemplo A.
Magnitudes vectoriales.
Como ya sabes, una magnitud física es una propiedad de un sistema físico que puede ser medible. Cuando estas magnitudes llevan asociada una dirección concreta, hablamos de magnitudes vectoriales; en el plano se representan como vectores con dos componentes y en el espacio como vectores con tres componentes.
Si, por el contrario, las magnitudes físicas se representan únicamente con una cantidad que no tiene una dirección determinada, como la masa o la temperatura, hablamos de magnitudes escalares. La posición es una magnitud vectorial. Para definirla en un espacio tridimensional, se debe representar con las tres componentes espaciales: r = (x, y, z). Otros ejemplos de magnitudes vectoriales son la velocidad y fuerza.
V = (Vx ,Vy ,Vz ) y F = (Fx ,Fy ,Fz ).
ACTIVIDADES PRACTICAS:
Responder las siguientes preguntas:
1. Escribir en el cuaderno la siguiente lista de magnitudes y clasificar en magnitudes escalares o magnitudes vectoriales.
Peso - Fuerza - Temperatura - Inercia - Frecuencia - Densidad - Aceleración - Velocidad - Torción - Presión - Longitud - Energía - Posición - Masa - Tensión Eléctrica - Tiempo - Área - Campo Eléctrico - Campo Gravitatorio - Volumen.
2. ¿ Cuáles son las características fundamentales de un vector?.
3. Define cada una de las características fundamentales de los vectores.
TRABAJO EXTRA CLASE:
Repasar el tema para la próxima clase, y consultar sobre sistema de referencia en el plano y el espacio. Presentar por escrito la consulta.
TEMA: Unidades Fundamentales
OBJETIVO:
La siguiente actividad se debe realizar fuera de la institución para ello se recomienda tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Leer detenidamente la actividad completa.
2. Empezar a desarrollar la temática en el horario de clase.
3. Ser puntuales para no perderse la actividad de iniciación.
4. La guía no es necesaria transcribirla al cuaderno, los que deseen la pueden imprimir para tenerla como material de estudio.
ACTIVIDAD N° 4
TEMA: Unidades Fundamentales
OBJETIVO:
Identificar las magnitudes básicas de la física y convierte sus unidades en los parámetros del sistema internacional de medidas y la expresa adecuadamente.
Representar y calcular la magnitud y dirección de diversas cantidades vectoriales mediante diagramas.
ACTIVIDAD INICIAL:
Identificar las magnitudes básicas de la física y convierte sus unidades en los parámetros del sistema internacional de medidas y la expresa adecuadamente.
Representar y calcular la magnitud y dirección de diversas cantidades vectoriales mediante diagramas.
ACTIVIDAD INICIAL:
1. Observar el siguiente vídeo que ayudara a entender las gráficas que se presentan en el MRU.
2. Participar de la actividad que el docente desarrollará al iniciar la clase y después de ver el vídeo. La actividad estará centrada en los primeros 5 ejercicios que se dejaron en las actividades extra clase de la clase pasada.
2. Participar de la actividad que el docente desarrollará al iniciar la clase y después de ver el vídeo. La actividad estará centrada en los primeros 5 ejercicios que se dejaron en las actividades extra clase de la clase pasada.
MARCO TEÓRICO:
Unidades fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.
Magnitud, medida y unidades:
Magnitud. Es cualquier propiedad (del universo) que se puede medir o calcular de alguna forma. Ejemplos: tiempo, masa, fuerza, longitud, velocidad, aceleración, etc.
Medida. Es el resultado de comparar dos magnitudes de la misma naturaleza.
Ejemplo: cuando se mide el tiempo se compara lo que tarda en ocurrir algo con lo que tardan las agujas del reloj en dar las vueltas, estoy comparando un tiempo (fenómeno) con otro (reloj).
Unidad de medida. Cantidad de una determinada magnitud que se toma como referencia. Actualmente las establece el Sistema Internacional de unidades (S.I.).
Ejemplo. la unidad de tiempo es el segundo, por tanto comparo lo que tarda cualquier fenómeno con el segundo.
En Física existen innumerables magnitudes diferentes, fuerza, potencia, energía, presión, temperatura, velocidad, potencial eléctrico, resistencia, carga eléctrica, tiempo, intensidad luminosa...
Cada una de ellas tiene su unidad o unidades correspondientes, pero si hubiera que fijar una unidad diferente para cada magnitud la lista de unidades sería muy grande, sin embargo, como las magnitudes están relacionadas unas con otras, no ha sido necesario fijar más que siete unidades fundamentales. Todas las demás se pueden definir en función de estas siete.
Tabla de equivalencias:
  Conversión de unidades
En física, es muy común expresar algunas cantidades en diferentes unidades de medida. Por ejemplo, determinar a cuántos kilómetros equivalen 1.560 metros o a cuántos segundos equivalen 20 minutos. Preguntas como estas se resuelven mediante la conversión de unidades. Algunas de estas conversiones sólo requieren realizar un cálculo mental; en otras ocasiones se hace necesaria la utilización de los factores de conversión, los cuales facilitan la expresión de una misma cantidad física en unidades diferentes. Los factores de conversión se utilizan cuando se establece proporcionalidad entre las unidades. Por ejemplo, un slug equivale a 14,59 kg. En consecuencia, para convertir 30 kilogramos en x slug, escribimos la proporción:
|
En un factor de conversión se establece un cociente entre la unidad de un sistema y su equivalencia en otro sistema o en otra unidad del mismo sistema.
Observa el siguiente vídeo.
DESARROLLO DE COMPETENCIAS:
1. Leer la información presentada del tema, ver los vídeos y tratar de entender los ejemplos. si surge alguna inquietud preguntar por el grupo en el horario establecido de clase.
ACTIVIDADES PRACTICAS:
Las siguientes actividades son para realizar en horario de clase, no se deben entregar son para practicar el tema y saber si surge alguna inquietud.
1. Determina en m/s las siguientes medidas:
A. la rapidez de un pez: 3,6 Km/h Rta 1 m/s
B. La rapidez de una mosca: 18 Km/h Rta 5 m/s
C. La rapidez de una liebre: 65 Km/h Rta 18,06 m/s
2. Expresa en metros (m) las siguientes longitudes
A. 48,9 Km Rta 48 900 m
B. 538,34 cm Rta 5,3834 m
3. Expresa en segundos (s) los siguientes intervalos de tiempo:
A. 45 min Rta/ 2 700 s
B. 7 h Rta/ 25 200 s
C. 1 día Rta/ 86 400 s
TRABAJO EXTRA CLASE
Este taller debe presentarse antes del día viernes 27 de marzo
FECHA: 03/03/2020
ACTIVIDAD N° 3
TEMA: Movimiento Rectilíneo Uniforme
OBJETIVO: Comprende, que el reposo o el movimiento rectilíneo uniforme, se presentan cuando las fuerzas aplicadas sobre el sistema se anulan entre ellas, y que en presencia de fuerzas resultantes no nulas se producen cambios de velocidad.
ACTIVIDAD INICIAL:
Recordar conceptos trabajados en la clase anterior, como movimiento, sistema de referencia, cuerpos puntuales, trayectoria, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración. Que ayuden a comprender las formulas de MRU.
MARCO TEÓRICO:
1. El MOVIMIENTO RECTILÍNEO
Consideremos la situación que se representa en la figura, en la cual una niña se desplaza en línea recta con respecto a varios puntos de referencia que están marcados por cuatro objetos a lo largo del recorrido. Al cronometrar el tiempo que la niña tarda en pasar por los puntos señalados, se obtienen los valores que se muestran en la tabla. Estos valores sugieren que la velocidad de la niña ha permanecido constante durante todo el recorrido, siendo esta de 0,20 m/s. Todo movimiento que presenta esta condición se denomina uniforme.
Un cuerpo describe un movimiento rectilíneo uniforme cuando su trayectoria es recta y su velocidad instantánea es constante.
ECUACIONES DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU)
Análisis gráfico del movimiento rectilíneo uniforme.
A partir del análisis gráfico es posible interpretar el movimiento rectilíneo de los objetos. A continuación presentamos el análisis de las gráficas posición-tiempo (x-t) y velocidad-tiempo (v-t).
Gráficas posición-tiempo (x-t)
La gráfica posición-tiempo (x-t) de la figura corresponde a un movimiento rectilíneo uniforme, puesto que:
Se observa que en cada segundo el objeto se desplaza 11,1 m, lo cual indica que su velocidad es igual a 11,1 m/s. Para comprobar que la constante de proporcionalidad de la gráfica x-t coincide con la velocidad del móvil, calculamos la pendiente de la recta eligiendo dos puntos arbitrarios, por ejemplo,
P1 (1,0 s; 11,1 m) y P2 (3,0 s; 33,3 m), por lo tanto tenemos que:
Supongamos que en t = 0 el objeto se encuentra en Xo = 11,1 m, moviéndose con velocidad constante e igual a 11,1 m/s, la gráfica x-t, en este caso, es un segmento de recta, que no pasa por el origen del plano cartesiano.
Al calcular la pendiente de la recta de la figura 6, se obtiene de nuevo el valor 11,1 m/s, pues el movimiento ocurre con velocidad constante. La ecuación de posición para este caso es:
x = 11,1 m/s . t + 11,1 m
Gráficas velocidad-tiempo (v-t)
Cuando un objeto describe un movimiento uniforme, su velocidad es constante, por lo cual la gráfica v-t es un segmento de recta horizontal como se muestra en la siguiente gráfica:
A partir de la gráfica y de la ecuación ◬x = v.t podemos determinar el desplazamiento (◬x) del objeto que se mueve durante 4s con velocidad de 11,1 m/s. Así,
◬x = v.t = 11,1 m/s . 4,0 s = 44,4 m
Un aspecto interesante es que el área del rectángulo determinado por el eje horizontal entre 0 s y 4,0 s, y el segmento que representa la velocidad de 11,1 m/s es 44,4 m. Dicha área es igual al desplazamiento.
En una gráfica v-t, el área comprendida entre la gráfica y el eje horizontal representa el desplazamiento del móvil.
La aceleración en un movimiento rectilíneo uniforme es igual a cero, puesto que la velocidad no experimenta variación. Si suponemos que el movimiento se realiza por tramos con velocidad constante entonces, en la gráfica v-t, se pueden trazar rectángulos de base muy pequeña; la suma de las áreas de estos rectángulos se aproxima al desplazamiento del móvil. A continuación, se muestra gráficamente este hecho:
Cuanto más pequeña sea la base de los rectángulos, mayor será la aproximación de la suma de sus áreas al valor del desplazamiento del móvil.
Ejemplo:
Observa con detenimiento las siguientes situaciones:
La gráfica que se presenta a continuación describe la posición en función del tiempo para una partícula.
El desplazamiento en cada intervalo
Primer Intervalo: Desplazamiento / intervalo de tiempo 20 m – 20 m / 5s – 0 s = 0 m /5s = 0 m/s Segundo Intervalo: 40 m – 20 m /10s – 5s = 20 m /5s = 4 m/s Tercer Intervalo: 40 m – 40 m /15 s – 10 s = 0 m / 5s = 0 m/s Cuarto Intervalo: 0 m – 40 m / 20s – 15s = -40 m / 5s = - 8 m/s Quinto Intervalo: -20 m – 0 m/25s – 20s = - 20 m /5s = - 4 m/s Sexto Intervalo: -20 m – (-20 m) / 25s – 20s = 0m /5s = 0 m/s Séptimo Intervalo: 0m – (-20m) /30s- 25s = 20m/5s = 4m/s
La velocidad media de todo el recorrido:
Esta se calcula obteniendo el desplazamiento y luego dividiéndolo sobre el tiempo empleado.
El tiempo empleado fue de 35 segundos, entonces: - 20m/ 35s = - 0,8 m/s
Desplazamiento:
Posición final – Posición inicial
0m – (20m) = -20 m
El desplazamiento también se puede calcular por intervalos así: 0m + 20m+ 0m+(-40m)+(-20m)+0m+(20m)= -20m
El espacio recorrido:
El espacio recorrido se calcula simplemente sumando los valores absolutos de cada desplazamiento, es decir:
0m + 20m+ 0m + 40m + 20m + 0m + 20m = 100m
Rapidez media:
Es simplemente la división entre el espacio total recorrido en el tiempo total es decir:
100m/35s = 2,85 m/s
◬x = v.t = 11,1 m/s . 4,0 s = 44,4 m
Un aspecto interesante es que el área del rectángulo determinado por el eje horizontal entre 0 s y 4,0 s, y el segmento que representa la velocidad de 11,1 m/s es 44,4 m. Dicha área es igual al desplazamiento.
En una gráfica v-t, el área comprendida entre la gráfica y el eje horizontal representa el desplazamiento del móvil.
La aceleración en un movimiento rectilíneo uniforme es igual a cero, puesto que la velocidad no experimenta variación. Si suponemos que el movimiento se realiza por tramos con velocidad constante entonces, en la gráfica v-t, se pueden trazar rectángulos de base muy pequeña; la suma de las áreas de estos rectángulos se aproxima al desplazamiento del móvil. A continuación, se muestra gráficamente este hecho:
Cuanto más pequeña sea la base de los rectángulos, mayor será la aproximación de la suma de sus áreas al valor del desplazamiento del móvil.
Ejemplo:
Observa con detenimiento las siguientes situaciones:
La gráfica que se presenta a continuación describe la posición en función del tiempo para una partícula.
El desplazamiento en cada intervalo
Primer Intervalo: Desplazamiento / intervalo de tiempo 20 m – 20 m / 5s – 0 s = 0 m /5s = 0 m/s Segundo Intervalo: 40 m – 20 m /10s – 5s = 20 m /5s = 4 m/s Tercer Intervalo: 40 m – 40 m /15 s – 10 s = 0 m / 5s = 0 m/s Cuarto Intervalo: 0 m – 40 m / 20s – 15s = -40 m / 5s = - 8 m/s Quinto Intervalo: -20 m – 0 m/25s – 20s = - 20 m /5s = - 4 m/s Sexto Intervalo: -20 m – (-20 m) / 25s – 20s = 0m /5s = 0 m/s Séptimo Intervalo: 0m – (-20m) /30s- 25s = 20m/5s = 4m/s
La velocidad media de todo el recorrido:
Esta se calcula obteniendo el desplazamiento y luego dividiéndolo sobre el tiempo empleado.
El tiempo empleado fue de 35 segundos, entonces: - 20m/ 35s = - 0,8 m/s
Desplazamiento:
Posición final – Posición inicial
0m – (20m) = -20 m
El desplazamiento también se puede calcular por intervalos así: 0m + 20m+ 0m+(-40m)+(-20m)+0m+(20m)= -20m
El espacio recorrido:
El espacio recorrido se calcula simplemente sumando los valores absolutos de cada desplazamiento, es decir:
0m + 20m+ 0m + 40m + 20m + 0m + 20m = 100m
Rapidez media:
Es simplemente la división entre el espacio total recorrido en el tiempo total es decir:
100m/35s = 2,85 m/s
DESARROLLO DE COMPETENCIAS:
1. Trabajar en clase las definiciones de MRU, las formulas que definen el movimiento y las diferentes gráficas que se generan.
2. Establecer por medio de ejemplos el uso de las formulas del MRU.
ACTIVIDADES PRACTICAS:
De acuerdo con el ejemplo anterior realiza el siguiente ejercicio en tu cuaderno en forma individual.
Observa detenidamente la siguiente gráfica de posición en función del tiempo.
Calcula:
• El desplazamiento en cada intervalo • Desplazamiento: Posición final – Posición inicial
• La velocidad media de todo el recorrido:
• El espacio recorrido:
• Rapidez media:
TRABAJO EXTRA CLASE
Observa detenidamente la siguiente gráfica de posición en función del tiempo.
Calcula:
• El desplazamiento en cada intervalo • Desplazamiento: Posición final – Posición inicial
• La velocidad media de todo el recorrido:
• El espacio recorrido:
• Rapidez media:
- ¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para recorrer 50km en un cuarto de hora?
- Una bicicleta circula en línea recta a una velocidad de 15km/h durante 45 minutos. ¿Qué distancia recorre?
- Un objeto del espacio se mueve en línea recta con velocidad constante y la gráfica de su movimiento es la siguiente:
- Responde:
- ¿cuál es su velocidad?
- ¿qué distancia recorre en 8 horas?
- ¿cuál es el área del rectángulo coloreado en naranja?
- ¿sabrías decir cuál es la relación del área coloreada con el movimiento?
TRABAJO EXTRA CLASE
FECHA: 19/02/2020
ACTIVIDAD N° 2
TEMA: Movimiento Rectilíneo Uniforme
OBJETIVO: Comprende, que el reposo o el movimiento rectilíneo uniforme, se presentan cuando las fuerzas aplicadas sobre el sistema se anulan entre ellas, y que en presencia de fuerzas resultantes no nulas se producen cambios de velocidad.
ACTIVIDAD INICIAL:
MARCO TEÓRICO:
1. El MOVIMIENTO RECTILÍNEO
Cuerpos puntuales: Para el estudio del movimiento, muchas veces es suficiente con considerar los cuerpos como si fueran puntos geométricos, sin prestar atención a cómo se mueven las partes que los componen. Por ejemplo, una pelota pateada “con efecto” gira sobre su eje a medida que avanza; sin embargo, la podemos considerar como un punto
MARCO TEÓRICO:
1. El MOVIMIENTO RECTILÍNEO
1.1 EL MOVIMIENTO: Desde la Antigüedad, el ser humano ha estudiado los fenómenos relacionados con el movimiento. La cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos sin ocuparse de las causas que lo provocan; se encarga de abordar el estudio de las magnitudes involucradas en el movimiento como la velocidad y la distancia recorrida. A continuación, introduciremos dos conceptos necesarios para el estudio del movimiento: sistemas de referencia y cuerpos puntuales.
Los sistemas de referencia: El movimiento de los planetas puede ser descrito desde la Tierra como lo hizo Aristóteles (384-322 a.C.), quien la concebía como el centro del universo y la tomó como sistema de referencia para describir el movimiento de los planetas, del Sol, de la Luna y de las estrellas. También puede tomarse como sistema de referencia el Sol, cuyo estudio ha permitido profundizar en el conocimiento que tenemos acerca del comportamiento de los astros. Otra forma de pensar en un sistema de referencia se presenta cuando estando en un automóvil en reposo, se percibe que éste retrocede por efecto del movimiento hacia delante de un automóvil que se encuentra al lado. De manera general, para describir el movimiento de un cuerpo es conveniente establecer ciertos sistemas de referencia que faciliten su análisis. Es decir, el cambio de posición que experimentan unos cuerpos se describe con respecto a los sistemas de referencia.
Un sistema de referencia es un sistema coordenado en tres dimensiones, de tal manera que la posición de un punto cualquiera P en cierto instante de tiempo está determinada por sus tres coordenadas cartesianas (x, y, z). Definición Para medir el tiempo es necesario un reloj, por ende este instrumento también forma parte de un sistema de referencia.
Cuerpos puntuales: Para el estudio del movimiento, muchas veces es suficiente con considerar los cuerpos como si fueran puntos geométricos, sin prestar atención a cómo se mueven las partes que los componen. Por ejemplo, una pelota pateada “con efecto” gira sobre su eje a medida que avanza; sin embargo, la podemos considerar como un punto
Un cuerpo puntual o partícula material es un objeto que consideramos sin tamaño, el cual puede tener movimiento.
La trayectoria y la distancia recorrida: Cuando un objeto se mueve, ocupa diferentes posiciones sucesivas mientras transcurre el tiempo, es decir, que durante su movimiento describe una línea.
- La trayectoria es la línea que un móvil describe durante su movimiento.
- Considerando la trayectoria descrita por el objeto, el movimiento puede ser:
- Rectilíneo, cuando su trayectoria describe una línea recta.
- Curvilíneo, cuando su trayectoria describe una línea curva.
- Circular, si la trayectoria es una circunferencia, como ocurre con el extremo de las manecillas del reloj.
- Elíptico, si la trayectoria es una elipse, como ocurre con el movimiento planetario.
- Parabólico, si la trayectoria es una parábola, como ocurre con el movimiento de los proyectiles.
El desplazamiento:
En la figura se representa la trayectoria de un objeto que pasa de la posición P1 a la posición P2, describiendo un movimiento curvilíneo. Al unir las posiciones P1 y P2 mediante un segmento dirigido, representado por una flecha, este indicará el cambio neto o variación, de la posición del objeto, es decir, su desplazamiento.
El desplazamiento de un móvil es un segmento dirigido que une dos posiciones diferentes de su trayectoria.
Para describir el desplazamiento de un objeto se requiere especificar su medida e indicar su dirección. Por esta razón, se representa por medio de un segmento de recta dirigido denominado vector. Por ejemplo, para el caso del movimiento representado en la figura 1.
- La distancia recorrida es la medida de la línea curva descrita por el objeto en su movimiento.
- El desplazamiento es el segmento dirigido que va desde la posición inicial P1 hasta la posición final P2.
La rapidez y la velocidad: Los términos rapidez y velocidad se usan indistintamente en la vida diaria pero en física es necesario hacer distinción entre ellos. El término velocidad se usa para representar tanto la medida (valor numérico y unidad) como la dirección en la que se mueve el objeto. Por otro lado, la rapidez hace referencia sólo a la medida de la velocidad con que se mueve el objeto.
Rapidez
La rapidez es la distancia recorrida en la unidad de tiempo.
Supongamos que, con dos amigos, presencias una carrera automovilística y que cada uno se ubica al borde de la vía de tal manera que el primero se encuentra a 40 metros de la salida (x = 40 m) y los demás se ubican separados entre sí 40 metros, como se observa en la figura 3. Imagina también que cada uno cronometra el tiempo que emplea un vehículo en recorrer la distancia que existe entre el punto de salida y su posición.
Al calcular el cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el tiempo transcurrido, se obtiene un valor denominado rapidez media (v), es decir:
Rapidez media = v = Distancia recorrida
Tiempo empleado
La rapidez media es el cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el tiempo empleado en recorrerla
Para el ejemplo anterior, la rapidez media se registra en la tabla
Velocidad: Cuando ves un cuerpo primero en un lugar y después en otro, sabes que se movió; pero si no lo seguiste en ese cambio de posición es difícil que puedas saber qué tan rápido lo hizo. Para describir un movimiento, no basta medir el desplazamiento del cuerpo ni trazar su trayectoria; debemos describir su velocidad. La velocidad nos dice qué tan rápido se movió el cuerpo y hacia dónde lo hizo.
La velocidad es la razón de cambio de la posición con respecto al tiempo.
Al calcular el cociente entre el desplazamiento total y el tiempo que tarda en recorrerlo, se obtiene la velocidad media (v), es decir:
Velocidad media = v = Desplazamiento
Tiempo transcurrido
La velocidad media es el cociente entre el desplazamiento y el tiempo transcurrido.
Como lo hemos dicho, el desplazamiento se representa por la expresión
v = Δx
Δt
La rapidez y la medida de la velocidad en el SI se expresan en metros por segundo (m/s), pero frecuentemente se usa el kilómetro por hora (km/h).
La aceleración: Los objetos en movimiento pueden aumentar su velocidad o disminuirla. En realidad en la mayoría de movimientos la velocidad no permanece constante. Por ejemplo, cuando estás dentro de un ascensor y este empieza a subir o cuando frena repentinamente experimentas algo en el estómago. Esa sensación solo se presenta cuando la velocidad aumenta o disminuye y no se siente en el resto del trayecto del ascensor, es decir, cuando su velocidad no varía. Los cambios de velocidad se describen mediante la magnitud denominada aceleración
La aceleración (a) es la razón de cambio de la velocidad con respecto al tiempo.
Al calcular el cociente entre el cambio de velocidad y el intervalo de tiempo en el que se produce, se obtiene la aceleración media (a), es decir:
Puesto que en el SI la velocidad se mide en m/s y el tiempo se mide en segundos, la aceleración se expresa en (m/s)/ s , lo que es equivalente a la unidad m/s^2. Es decir, que la unidad de aceleración en el SI es el metro sobre segundo al cuadrado (m/s^2
. Puesto que la aceleración de un objeto puede variar, nos referimos a la aceleración de un cuerpo en un instante determinado como aceleración instantánea. En la figura se muestran los valores de la velocidad de un automóvil para diferentes instantes de tiempo. En el velocímetro los registros de la rapidez en cada uno de los tiempos indicados muestran que la velocidad aumenta progresivamente. La tabla muestra cálculos del cambio de la velocidad en los intervalos de tiempo indicados y el valor de la aceleración en los mismos intervalos.
DESARROLLO DE COMPETENCIAS:
1. Definir en clase conceptos básicos como movimiento, sistema de referencia, cuerpos puntuales, trayectoria, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración.
2. Establecer por medio de ejemplos el uso de las formulas de velocidad y aceleración.
ACTIVIDADES PRACTICAS:
1 Responde.
- ¿Por qué es importante, para analizar el movimiento de un cuerpo, definir primero un sistema de referencia?
- ¿Puede un cuerpo moverse y tener una velocidad igual a 0 m/s? Da un ejemplo.
- Da un ejemplo de un movimiento en el que la velocidad y la rapidez tengan el mismo valor.
- ___ Cuando un cuerpo se mueve, el valor de la distancia recorrida es diferente de cero.
- ___ El desplazamiento de un cuerpo no puede ser negativo.
- ___ En el movimiento rectilíneo uniforme el cuerpo recorre distancias diferentes en intervalos de tiempos iguales.
- ___ Un cuerpo que se mueve cambiando su velocidad experimenta una aceleración.
4. Determina en cuál de las siguientes situaciones la aceleración es 0 m/s^2.
- Un paquete en el asiento posterior de un automóvil que parte del reposo.
- Una persona que se ejercita en un caminador a una velocidad de 4 m/s.
- Un niño que se lanza por un rodadero.
- Unas llaves lanzadas hacia abajo desde la ventana de un apartamento.
TRABAJO EXTRA CLASE:
1. En el gráfico puedes observar las posiciones de un motociclista en una carretera recta en distintos instantes. Calcula la distancia recorrida en los dos primeros segundos y en los tres siguientes segundos.
Dibuja el vector desplazamiento y calcula la distancia recorrida por el turista entre los instantes:
3. Una familia va de viaje en auto. Recorren los primeros 100 km en un tiempo de 1 h. Transcurrido este tiempo, se detienen durante 0,5 h para descansar, tras lo cual reanudan la marcha y tardan 0,5 h en cubrir los últimos 60 km que aún restan para llegar a su destino.
Al término de su viaje, desean conocer a qué velocidad se han desplazado.
Calcula la velocidad media del tren antes y después de la avería. Expresa el resultado en km/h y en m/s.
9. En una carrera participan tres autos. El número 1 recorre 5 km en 5 min, el número 2 recorre 8 km en 6 min y el número 3 recorre 2 km en 45 s.
Expresa las velocidades en m/s e indica cuál de ellos llegará primero a la meta.
10. Un automóvil sale de la ciudad A a las 16.00 h y llega a la ciudad B, donde se detiene, a
las 17.45 h. A las 18.45 h, el automóvil continúa la marcha y llega a la ciudad C a las
20.15 h.
Si A y B distan 189 km, y B y C 135 km, calcula la velocidad media:
a. en el viaje de A a B;
b. en el de B a C;
c. en todo el recorrido.
Expresa el resultado en unidades del S.I.
FECHA: 18/02/2020
ACTIVIDAD N° 1
TEMA: Recorrido por Leyes de Newtón
OBJETIVO: Entender teóricamente el concepto de las leyes de Newtón a través de un recuento histórico.
ACTIVIDAD INICIAL:
Hacer un conversatorio sobre el concepto de movimiento con los estudiantes, que les permita cuestionarse sobre ¿qué es el movimiento? .
MARCO TEÓRICO.
EL MOVIMIENTO SEGÚN ARISTÓTELES:
En la Física de Aristóteles había dos tipos de movimiento: movimiento natural y movimiento violento. Por ejemplo, el movimiento de una piedra que cae era un movimiento natural (porque se movía hacia su lugar natural). Por otro lado, el movimiento de una piedra al ser elevada con movimiento uniforme se consideraba un movimiento violento porque se alejaba de su lugar natural; para mantener este movimiento uniforme violento se requería una fuerza aplicada continuamente. También era precisa una fuerza para iniciar o mantener en movimiento un objeto a lo largo de una superficie horizontal, porque lo 'natural' era el estado de reposo.
COPÉRNICO Y EL MOVIMIENTO DE LA TIERRA:
Copérnico dedujo de sus observación astronómicas que la tierra se movía a través del sol. Esta idea era en extremo controvertida en aquella época y Copérnico decidió laborar sus ideas en secreto para evitar ser perseguido . En los últimos años de su vida, a instancia de sus amigos, finalmente entrego sus ideas a la imprenta
EL MOVIMIENTO SEGÚN GALILEO
Dedujo de sus observaciones astronómicas que la Tierra era razonable. Y lo hizo acabando con la suposición de que se requería una fuerza para que un objeto se mantuviese en movimiento .
Cualquier acción de tirar o en puja es una fuerza .Se llama fricción a la fuerza que actúa entre dos cuerpos que resbalan uno sobre otro. La fricción se debe a las irregularidades de la superficie de los objetos que se deslizan. Hasta las superficies mas pulidas presentan irregularidades microscópicas que obstruyen el movimiento. Si no existiese la fricción, los objetos en movimiento seguirían moviéndose indefinidamente sin necesidad de que interviniera una fuerza.
LEYES DE NEWTON
PRIMER LEY O LEY DE LA INERCIA
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.
SEGUNDA LEY O PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
TERCERA LEY O PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tengan el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre sí, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.
DESARROLLO DE COMPETENCIAS:
Contar a los estudiantes sobre quienes fueron los precursores del concepto de movimiento y explicar teóricamente en que consiste las leyes de newton.
TRABAJO EXTRA CLASE:
Consultar más sobre las leyes de newton.
