Guía n1 Física II Medio

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COLEGIO SAN JOSÉ PUERTO MONTT 
UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
 
 
 
GUÍA DE CONTENIDOS Y EJERCICIOS Nº1 
“Cinemática” 
ASIGNATURA: Física 
DOCENTE: Pamela Cabrera Erices 
NIVEL: II° Medio 
 
UNIDAD TEMA 
Movimiento Rectilíneo Introducción a la cinemática 
 
ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: 
Conocer diversos conceptos relacionados con la cinemática, aplicando al análisis de 
diversas situaciones contextualizadas; mostrando curiosidad e interés por comprender el 
entorno natural. 
 
INSTRUCCIONES: 
A continuación se presenta la información referente a un área de la física que estudia el 
movimiento, la cinemática. Iniciarás con el estudio de los sistemas de medición que rigen 
a las ciencias básicas. Luego se definen algunos elementos fundamentales de la 
cinemática. 
Se proponen diversas actividades que debes completar según lo solicitado en cada caso. 
No es requisito imprimir el material, puedes desarrollar las actividades en tu cuaderno, 
especificando el número de actividad. 
Requerirás de los siguientes materiales: 
 Tu cuaderno de asignatura 
 Una calculadora 
 Lápiz grafito y goma. 
 
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Mediciones en fí sica 
Para descubrir las leyes que gobiernan los fenómenos naturales, los científicos deben llevar a cabo mediciones de las 
magnitudes relacionadas con dichos fenómenos. 
 
Algo fundamental en física es medir. Las ciencias llamadas exactas (la física, la química) se basan en la medición. Es su 
característica. 
 Todo aquello que puede medirse se llama magnitud; así, el peso, la longitud, el tiempo, el volumen, la temperatura, son 
magnitudes. 
 Las magnitudes son de diferente naturaleza o especie: no es lo mismo una longitud que un peso. 
 Medir es comparar una cantidad de una magnitud cualquiera con otra cantidad de la misma magnitud, a la cual se toma 
como unidad. 
 
Los Sistemas de unidades más utilizadas 
 Sistema Internacional S.I. (Se utiliza en la P.S.U.) 
 Sistema Cegesimal C.G.S. (Se utiliza en la P.S.U.) 
 Sistema Gravitacional Métrico Técnico. 
 
 
Unidades en el sistema internacional 
 
 
Unidades en el Sistema Cegesimal C.G.S 
 
 
 
Se denominan magnitudes derivadas a aquellas magnitudes que pueden ser expresadas en función de varias de las 
magnitudes fundamentales. Por ejemplo, para el S.I. velocidad = (metros/segundo) 
 
 
Magnitudes escalares y vectoriales 
La Física tiene por objetivo describir los fenómenos que ocurren en la naturaleza, a través de relaciones entre magnitudes 
físicas. La Física hizo sus mayores progresos en el siglo XVI cuando descubrió que era posible analizarla por medio de las 
matemáticas. La experimentación y el uso de las matemáticas condujeron al enorme éxito de las ciencias. Los experimentos 
permiten verificar nuestras leyes y las matemáticas nos permiten expresar nuestros resultados sin ambigüedades. 
 
 
 
 
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Ante esto se establecieron dos magnitudes, que permiten dar más detalle a nuestros resultados: 
 
MAGNITUDES ESCALARES: Son aquellas magnitudes que están definidas con su módulo, es decir, con una cantidad más 
su unidad de medida. 
Por ejemplo, rapidez, tiempo, distancia, área, perímetro, volumen, densidad, entre otras. 
 
 
MAGNITUDES VECTORIALES: Son aquellas que, además de tener módulo y unidad de medida, poseen dirección y sentido. 
Por ejemplo, hablar de un vector corresponde a decir que un automóvil viaja a 100(Km/hora) en dirección Norte – Sur, 
sentido Sur (vector velocidad). 
 
 El tamaño de la flecha representa 
el módulo o magnitud del vector. 
 La línea sobre la que se encuentra 
es la dirección del vector. 
 El sentido es el indicado por la 
cabeza de la flecha 
La notación de vector implica el uso de una flecha en la parte superior de la letra que lo representa : �⃗� , también puede 
quedar simbolizado por el punto inicial y final de una vector , por ejemplo si un vector inicia en el punto A y finaliza en el 
pinto B se escribe 𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ . Es importante establecer que dos vectores son iguales, cuando sus tres elementos son exactamente 
iguales, es decir, misma magnitud, sentido y dirección Ampliaremos el estudio de los vectores, cuando iniciemos el trabajo 
en el Plano Cartesiano. 
 
Actividad 1. Marca con una x la alternativa correcta en cada caso. 
 
1. De las siguientes magnitudes, la fundamental es: 
A) Área 
B) Volumen 
C) Tiempo 
D) Rapidez 
E) Aceleración 
 
2. De las siguientes unidades de medida, la fundamental para el SI es: 
A) Hora 
B) Centímetro 
C) Gramo 
D) Candela 
E) Newton 
 
3. De las siguientes afirmaciones sobre el vector 𝑃𝑄⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ : 
I. El punto P es el origen de 𝑃𝑄⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ . II. El vector 𝑃𝑄⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ se puede abreviar 𝑄𝑃⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ . III. El punto Q es el término del vector 𝑃𝑄⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ . 
 
De las afirmaciones es(son) verdadera (s): 
A) Sólo I 
B) Sólo III 
C) Sólo I y II 
D) Sólo I y III 
E) I, II y III 
 
 
 
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4. Indique cuál de las siguientes magnitudes no es un escalar 
 
A) Temperatura. 
B) Distancia. 
C) Velocidad. 
D) Masa. 
E) Calor. 
 
5. De las siguientes afirmaciones: 
I. Dos vectores iguales son paralelos. 
II. Dos vectores paralelos pueden ser diferentes entre sí. 
III. Dos vectores paralelos de sentido opuesto no son iguales. 
Es o son verdaderas: 
 
A) Sólo I 
B) Sólo I y II 
C) Sólo I y III 
D) Sólo II y III 
E) I, II y III 
 
6. Es correcto afirmar que: 
I. Masa es una magnitud fundamental en el sistema C.G.S. 
II. Velocidad es una magnitud derivada 
III. Kilómetro es una unidad de medida de longitud en el S.I. 
A) Sólo I 
B) Sólo II 
C) Sólo III 
D) Sólo I y II 
E) I, II y III 
 
 
¿Que es la cinema tica? 
La cinemática es una rama de la física que estudia el movimiento de los objetos sólidos y su trayectoria en función del 
tiempo, sin tomar en cuenta el origen de las fuerzas que lo motivan. Para ello se toma en consideración la velocidad 
(desplazamiento entre tiempo utilizado) y aceleración (cambio de velocidad entre tiempo utilizado) del objeto que se 
mueve. 
Los orígenes de la cinemática se remontan a la astronomía antigua, cuando astrónomos y filósofos como Galileo Galilei 
observaban el movimiento de esferas en planos inclinados y en caída libre para entender el movimiento de los astros 
celestes. Estos estudios, junto a los de Nicolás Copérnico, Tycho Brahe y Johannes Kepler sirvieron de referencia a Isaac 
Newton para formular sus tres Leyes del movimiento, y todo ello conjuntamente fundó, ya a principios del siglo XVIII, la 
cinemática moderna. 
 
1. Elementos de la cinema tica 
Los elementos básicos de la cinemática son tres: espacio, tiempo y un móvil. Debemos tener en consideración que en la 
mecánica clásica los primeros dos, tiempo y espacio, son dimensiones absolutas, independientes del móvil y previos a su 
existencia, así como de todos los fenómenos físicos observables. 
 
El espacio, así, se representa mediante un espacio euclideano. El tiempo se considera único en cualquier región del universo, 
y un móvil puede ser un cuerpo cualquiera en movimiento. De hecho, los móviles más simples son las partículas, pero más 
frecuentemente se le considera un sólido rígido (análogo a un sistema de partículas). 
https://concepto.de/fisica/
https://concepto.de/desplazamiento/
https://concepto.de/aceleracion/
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Los sistemas de referencia, al momento de realizar el estudio del movimiento de una partícula, dependen de la ubicación 
del observador, es decir, el origen del marco de referencia. 
Al observar a un paracaidista que se ha lanzado desde un avión que se mueve horizontalmente, la descripción de su 
movimiento dependerá de su posición: 
 si te encontraras dentro del avión observarías que cae en línea vertical. 
 Si te encontraras de pie sobre la superficie terrestre observarías que describe una curva. 
Por lo anterior se dice que el movimiento es relativo, es decir, depende del observador. 
 
El observador, también llamado sistemas de referencia o marco de referencia,se define en términos de la mecánica clásica, 
como el lugar geométrico del espacio, donde se ubica un plano cartesiano, por lo general, el cual tiene un espacio-tiempo 
determinado. 
 
En general todo movimiento es relativo, y deberá siempre estar referido a otro cuerpo. Por ejemplo nosotros estamos en 
reposo con respecto al pc, sin embargo, con respecto al sol nos estamos moviendo. 
 
Para estudiar el movimiento siempre nuestro sistema de referencia estará en reposo o con velocidad constante, y usaremos 
un sistema de coordenadas cartesianas para cuantificar el movimiento del cuerpo. Los sistemas de referencia utilizados 
cotidianamente cumplen las siguientes características: 
Son independientes del movimiento del cuerpo, en otras palabras el observador no altera al cuerpo en movimiento. 
El tiempo, es absoluto (es igual para cualquier observador del fenómeno). Las ecuaciones que rigen el movimiento de un 
cuerpo se cumplen equivalentemente, cualquiera sea el sistema que se observe. 
 
Los movimientos se pueden clasificar según su trayectoria en: 
 
 RECTILÍNEOS: La trayectoria es una línea recta. Ejemplo: La caída de una manzana desde un árbol. 
 CURVILÍNEOS: La trayectoria es una línea curva. Ejemplo: El movimiento de la jabalina al ser lanzada. 
 
2. Conceptos importantes 
A) POSICIÓN. La posición de un cuerpo es el lugar que ocupa en 
un sistema de referencia, en un instante dado. Se simboliza con 
la letra X, para identificar a posición inicial y final de un móvil 
se utiliza un subíndice: 
 
𝑋𝑖 Posición inicial: el punto desde el que parte el movimiento. 
𝑋𝑓 Posición final: el punto en el que termina el movimiento. 
 
B) MOVIMIENTO: Un cuerpo se mueve cuando, la posición de la partícula cambia con respecto a un observador o sistema 
de referencia. 
Por ejemplo, se puede considerar que una bola que está rodando sobre una cubierta de un barco en movimiento, 
efectúa un movimiento compuesto respecto de la costa; este movimiento resulta de la composición del rodamiento 
respecto de la cubierta, que constituye el referencial móvil, y del movimiento de la cubierta respecto de la costa. 
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C) TRAYECTORIA: Es la línea que une todas las posiciones barrida por el 
cuerpo. Se puede clasificar en curvilíneas y rectilíneas. La trayectoria 
en la Fig.1 es la curva que va desde el punto A hasta el B. 
 
D) DISTANCIA: Corresponde a la longitud de la trayectoria. También es 
conocida como camino recorrido. En la fig.1 está dado por la longitud 
de la curva que une los puntos A y B. Es una magnitud escalar y se mide 
en unidades de longitud. 
 
E) DESPLAZAMIENTO: Es una magnitud vectorial y se mide en unidades de longitud. Corresponde a la resta vectorial 
de la posición final de un cuerpo menos la posición inicial. Se obtiene que mientras más juntos estén el vector posición 
inicial y final, más exacto será. 
Se representa 𝑑 y se calcula 𝑑 = ∆𝑥 = 𝑋𝑓 − 𝑋𝑖 . Al ser una magnitud vectorial, su signo determina si el noviecito del 
móvil se produjo a la derecha (+) o a la izquierda (-). 
 
 
Cuando analizamos el movimiento en una dimensión, generalmente tendemos a confundir el desplazamiento, con la 
trayectoria y con la distancia o camino recorrido. En el siguiente esquema se muestra la diferencia de cada una. 
 La posición inicial de la bolita es 𝑋𝑖 = 0 𝑚. 
 La posición final de la bolita es 𝑋𝑓 = 4 𝑚, al utilizar el signo positivo, 
nos indica que está a la derecha del sistema de referencia. 
 El desplazamiento es 𝑑 = ∆�⃗� = 4𝑚, lo que quiere decir que el 
cuerpo se desplazó hacia la derecha 4 metros. 
 Si queremos calcular la distancia, debemos pensar en la longitud de 
la trayectoria, la cual para este caso es una línea recta, por lo que coincide 
con el módulo del vector desplazamiento y es d = 4 m, y como es un 
escalar no se indica la dirección (+ o -). 
 
 
Actividad 2. 
 
 
1. Mara con una x la alternativa correcta en cada caso 
 
El camino recorrido por un móvil depende 
 
A) de la velocidad que el móvil desarrolló en el trayecto 
B) del tipo de movimiento que desarrolló el móvil (rectilíneo o curvilíneo). 
C) del tiempo que demoró el móvil en recorrer el trayecto 
D) de la trayectoria que siguió el móvil. 
E) de todas las anteriores 
 
 
 
 
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La figura indica la posición de un ciclista en diferentes instantes. Su recorrido empieza en A, avanza hasta B donde gira y 
regresa a C. Vuelve a girar y se detiene en D. 
I. La distancia recorrida es 76 (km) 
II. El desplazamiento es 24 (km) î 
III. La distancia es igual al desplazamiento. 
Es (o son) correcta(s) 
A) Sólo I 
B) Sólo II 
C) Sólo I y II 
D) Sólo II y III 
E) Sólo I y III 
 
 
2. Responde las siguientes preguntas: 
 
A) En general, qué es de mayor medida: la distancia 
recorrida por un móvil o el desplazamiento realizado. 
¿Puede ser, en algún caso, al revés? 
 
 
 
 
 
 
 
B) Al lanzar una piedra. ¿Qué posibles trayectorias puede 
tener? (Diga los nombres en cada caso). 
 
C) ¿Cómo se calcula el camino recorrido de una 
partícula? 
D) ¿Cómo se clasifican los movimientos según su 
trayectoria? 
 
 
 
 
 
 
 
E) Dibuja una situación que te permita explicar el cálculo 
del desplazamiento de un móvil. 
 
 
 
 
 
 
F) En términos de la mecánica clásica, cómo se define al 
observador.