Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Libro de Texto Agosto 2021 – Enero 2022 Plantel: ___________________________________________ Nombre del Alumno: __________________________________ _________________________________________________ Carrera: __________________________________________ Semestre: _______ Grupo: ______ Física II Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Eje: Utiliza escalas y magnitudes para registrar y sistematizar información en la ciencia. Componentes: Cuantificación y medición de sucesos o procesos en los sistemas químicos, biológicos, físicos y ecológicos. Contenido central: El entrenamiento deportivo como ejemplo de aplicación de la mecánica. Contenido específico: ¿Cuáles son las variables que definen a un sistema físico? ¿Puede la medición y el análisis del deporte formar campeones? ¿Cómo le hace un entrenador para mejorar el desempeño de los atletas? ¿Un atleta entrenado para una carrera de 100 metros puede correr un maratón? ¿Cómo puedo realizar actividades físicas que favorezcan al buen desarrollo de mi cuerpo? Magnitudes, unidades y variables físicas. Movimiento rectilíneo uniforme. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. La fuerza como causante del estado de movimiento de los cuerpos. Relación y diferencia entre fuerza y energía. Aprendizajes esperados: 1. Distingue los conceptos de velocidad y aceleración. 2. Discrimina los conceptos de potencia, fuerza y energía. 3. Interpreta la fuerza como explicación de los cambios (en el movimiento de un cuerpo y en su energía). 4. Explica procesos de cambio en términos de la energía como una propiedad del sistema. 5. Infiere la importancia del tiempo en el que un trabajo puede ser realizado. 6. Utiliza mediciones de variables asociadas al cambio de posición y tiempo para escribir, extrapolar e interpolar las características de diversos tipos de movimientos. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Índice Pág. Introducción 3 Episodio: Apertura Lectura recomendada – Ejercicios resueltos 4 Evidencia: Mapa Conceptual 13 Instrumento de Evaluación 15 Episodio: Desarrollo Lectura recomendada – Ejercicios resueltos 16 Evidencia: Ejercicios 21 Instrumento de Evaluación 40 Episodio: Cierre Ficha de Práctica de laboratorio # 1 “Movimiento” 41 Evidencia: Registros 47 Sección de Preguntas 51 Sección de Ejercicios 52 Instrumento de Evaluación 55 Bibliografía 56 Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Introducción Los cuerpos presentan movimientos rápidos, lentos, periódicos y azarosos. Por ejemplo, la Tierra describe un movimiento de rotación girando sobre su propio eje, al mismo tiempo describe un movimiento de traslación alrededor del sol; la luna girando alrededor de la tierra. La mecánica es la rama de la Física encargada de estudiar los movimientos y estados de los cuerpos, dividida en Cinemática: estudia los diferentes tipos de movimientos de los cuerpos sin atender las causas que lo producen. Dinámica: estudia las causas que origina el movimiento de los cuerpos, la estática analiza las situaciones que posibilitan el equilibrio de los cuerpos, quedando comprendida dentro del estudio de la dinámica. Un cuerpo tiene movimiento cuando cambia su posición a medida que transcurre el tiempo. Para poder expresar de forma correcta un movimiento o cambio de posición debemos relacionarlo con un marco o sistema de referencia claramente establecido. Sistema de referencia absoluto: cuando toma en cuenta un sistema fijo de referencia, tal es el caso de considerar a la tierra como un sistema fijo para analizar el movimiento de automóviles, barcos, trenes, aviones entre otros. Sistema de referencia relativo: considera móvil al sistema de referencia; un caso representativo de lo tenemos al determinar las trayectorias a seguir por una nave espacial que parte de la Tierra a la Luna, pues se debe considerar que las posiciones de la Tierra, la Luna y la nave cambian constantemente. Los movimientos de los cuerpos pueden presentarse en una dimensión (sobre un eje), dos dimensiones (sobre un plano), tres dimensiones (sobre el espacio). Un cuerpo físico cualquiera puede ser considerado como una partícula, lo cual nos facilita describir su movimiento C O N T E N I D O Concepto de la partícula material en movimiento Sistema de referencia Distancia, desplazamiento, velocidad y rapidez Movimiento rectilíneo Uniforme (MRU) Velocidad media Velocidad instantánea Interpretación de gráficas de la magnitud de desplazamiento y magnitud de la velocidad-tiempo Aceleración y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) Caída libre de los cuerpos, Tiro vertical y Tiro parabólico Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche EL MOVIMIENTO DE LOS OBJETOS Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo Todo lo que existe en el universo está en movimiento, en continuo cambio. Gracias a esto podemos distinguir los fenómenos que suceden en la Naturaleza, analizarlos y estudiarlos. Por ello, describir y comprender el movimiento y las causas que lo producen es tarea primordial del trabajo científico. ¿Conoces la fábula de la liebre y la tortuga? Se trata de una historia escrita en la antigua Grecia por Esopo, donde se narra que en una ocasión la liebre se burlaba de la lentitud de la tortuga, y ésta la retó a una carrera. La liebre, segura de ganar, aceptó. Una vez iniciada la carrera, la liebre avanzó tanto y la tortuga tan poco, que se percató que ganaría con facilidad, así que decidió no agotarse y detenerse un rato a comer y a descansar. Se quedó dormida, y la tortuga, a paso lento pero constante, se acercó a la meta. Cuando la liebre despertó se dio cuenta de que la tortuga estaba a punto de ganar y corrió lo más que pudo, pero no logró alcanzarla. La tortuga llegó primero a la meta y la liebre fue la perdedora. Analiza la fábula desde un punto de vista físico y contesten las siguientes preguntas: a) En términos generales, ¿a quién consideran más rápida, a la liebre o a la tortuga? b) La tortuga hizo menos tiempo en llegar a la meta, ¿piensan que ese competidor fue el más rápido? ¿Por qué? c) Si la liebre tardó más tiempo en llegar a la meta, ¿significa que durante la carrera fue más lenta? d) Para ustedes, ¿quién fue la más rápida de la carrera? Argumenten su respuesta. e) En la vida cotidiana escuchamos muchas veces las palabras velocidad y rapidez. ¿Qué entienden por velocidad? ¿Es diferente a la rapidez?, ¿en qué? (Esquivel, 2016) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida En Física decimos que el movimiento depende del marco de referencia; es decir, del lugar desde donde se observa. Un marco o sistema de referencia consta de un origen, es decir, un punto desde el que se consideran las medidas de distancia, velocidad, rapidez, etcétera, y de un sistema coordenado que determina la escala de las medidas, la posición de un objeto o la dirección en la que se mueve. Por ejemplo, si ahora estás sentado en tu pupitre, entonces no te mueves si el marco de referencia es tu salón de clases; pero si el marco de referencia es la Luna, entonces sí te mueves con toda la Tierra en su movimiento de rotación y de traslación. (Esquivel, 2016) Para indicar la posición de un móvil, su trayectoria o su desplazamiento, hace falta indicar las coordenadas de su posición. Las coordenadas son los númerosque nos indicarán donde está situado el móvil. Un sistema de referencia es el lugar desde el que se indica la posición de un cuerpo en cualquier momento. El sistema de referencia cartesiano es el más utilizado. Movimiento es el cambio de posición de un cuerpo en un tiempo determinado. Al cuerpo que experimenta este cambio de posición se le denomina móvil. La trayectoria es el camino seguido por el cuerpo en su movimiento. El desplazamiento es la distancia en línea recta entre la posición inicial y final. Cuando un cuerpo va de un punto a otro, puede tener muchas trayectorias, pero sólo hay un único desplazamiento entre ambos puntos. (DESCARTESJS, 2021) La trayectoria es la línea formada por las sucesivas posiciones por las que pasa un móvil. Parece razonable que podamos hacer una primera clasificación de los movimientos utilizando como criterio la forma de su trayectoria: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Dimensión Tipo de trayectoria Ejemplo Una dimensión o sobre un eje: Líneas rectas Dos dimensiones o sobre el plano: Líneas curvas planas Tres dimensiones o en el espacio: Líneas curvas no planas En el lenguaje ordinario los términos distancia y desplazamiento se utilizan como sinónimos, aunque en realidad tienen un significado diferente. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche La distancia recorrida por un móvil es la longitud de su trayectoria y se trata de una magnitud escalar. En cambio, el desplazamiento efectuado es una magnitud vectorial. El vector que representa al desplazamiento tiene su origen en la posición inicial, su extremo en la posición final y su módulo es la distancia en línea recta entre la posición inicial y la final. (EDUCAPLUS.ORG, 2021) Movimiento Rectilíneo Uniforme Cuando un móvil sigue una trayectoria recta en la cual realiza desplazamientos iguales en tiempos iguales se dice que efectúa un movimiento rectilíneo uniforme. Rapidez y velocidad en movimientos rectilíneos Magnitud escalar: es aquella que queda completamente definida a través de un número llamado módulo; por ejemplo, la masa, la temperatura y el tiempo (entre otras) corresponden a magnitudes escalares. Magnitud vectorial: además de un módulo requiere de una dirección y sentido; son ejemplos de magnitudes vectoriales: la fuerza, la velocidad, la aceleración, entre muchas otras. Rapidez Media La distancia recorrida está representada por la longitud de la trayectoria. Al valor de la razón entre distancia recorrida (∆𝑑) y tiempo empleado en recorrerla (∆𝑡), lo llamaremos rapidez media y lo representaremos a través de la siguiente expresión: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Esta definición es válida para cualquier tipo de movimiento curvo o rectilíneo. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la rapidez se expresa en m/s. El concepto de rapidez instantánea corresponde al valor de la rapidez en cualquier instante. Velocidad media Consideremos la razón entre el desplazamiento del cuerpo y el tiempo empleado, tendremos el valor de la velocidad media 𝑣𝑚. Esta magnitud indica el cambio de posición del cuerpo en el tiempo. Velocidad Instantánea Cuando en el movimiento de un cuerpo los intervalos de tiempo considerados son cada vez más pequeños podemos decir que la velocidad media se aproxima a una velocidad instantánea; expresada matemáticamente. ¿Qué otra diferencia hay entre rapidez y velocidad? Para expresar la rapidez de un móvil, basta con indicar la magnitud o valor numérico (magnitud escalar). Sin embargo, esta información que entrega no es muy precisa. Por ejemplo, si estamos en una plaza de la ciudad y vemos un automóvil que se mueve a 60 kilómetros por hora, no sabríamos decir cuál será su posición al cabo de una hora. Para estimar su posición futura debemos conocer además el sentido y dirección del movimiento. La magnitud que indica el módulo, la dirección y sentido de un móvil es la velocidad que, por incluir esta información, se denomina magnitud vectorial. Si consideramos solo movimientos que se producen en una recta (coincidente con el eje X), se puede indicar (por convención) el sentido mediante signos: positivo (para cuerpos que se mueven hacia la derecha del sistema de referencia) o negativo (para cuerpos que se mueven hacia la izquierda). La velocidad media se expresa como el cociente entre el desplazamiento(∆𝑥 = 𝑥𝑓 − 𝑥𝑖) (donde 𝑥𝑓 es la posición final y 𝑥𝑖 es la posición inicial) y el tiempo transcurrido ∆𝑡: 𝒗𝒎= ∆𝒙 ∆𝒕 . Las unidades en las que se expresa la velocidad son las mismas que las señaladas para la rapidez. (AGUAYO, 2010). Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) Se presenta este tipo de movimiento cuando la velocidad experimenta cambios iguales en cada unidad de tiempo Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Aceleración Siempre que un cuerpo tiene un cambio en su velocidad, ya sea positivo, cuando la velocidad final es mayor que la velocidad final o bien un cambio negativo, Cuando la velocidad final es menor a la velocidad inicial, podemos decir que existe una aceleración. Cuando la aceleración es negativa, es común decir que existe una desaceleración. Así pues, la aceleración será positiva si el cambio de la velocidad también es positivo y será negativa si el cambio de la velocidad es negativo, por lo tanto: Aceleración Media Cuando un móvil varia su velocidad es conveniente determinar su aceleración media conociendo su cambio de velocidad y el tiempo en realizar dicho cambio. Aceleración Instantánea Cuando en el movimiento acelerado de un cuerpo, los intervalos de tiempo considerados son cada vez más pequeño, la aceleración media se aproxima a una aceleración instantánea. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Si la aceleración de un móvil no permanece constante y se desea conocer la aceleración del móvil en un momento dado, se debe calcular la aceleración instantánea. Trabajo El trabajo efectuado por una fuerza F se puede definir como Una fuerza F que actúa sobre un cuerpo experimentando un desplazamiento vectorial s. La componente de F en la dirección de s es F cos. Por lo tanto, el trabajo W realizado por la fuerza F, se define como la componente de F en la dirección del desplazamiento 𝑊 = (𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃)𝑠 𝑊 = 𝐹𝑠𝑐𝑜𝑠𝜃 Considerando el ángulo es el ángulo entre la fuerza y el vector de desplazamiento. El trabajo es una cantidad escalar. Si F y s están en la misma dirección y el mismo sentido, 𝜃 = 0° cos 𝜃 = cos 0° cos 𝜃 = 1 Por lo que el trabajo 𝑊 = 𝐹𝑠 Pero si F y s tienen la misma dirección, pero sentidos opuestos, entonces cos 𝜃 = cos 180° cos 𝜃 = −1 Por lo que el trabajo 𝑊 = −𝐹𝑠, y el trabajo es negativo. Fuerzas como el rozamiento con frecuencia disminuyen el movimiento de un objeto y el sentido es opuesto al desplazamiento. En tales casos se efectúa un trabajo negativo. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Unidades de trabajo Unidad de trabajo = (una unidad de fuerza) (una unidad de longitud) Un Newton-metro llamado Joule (J), es el trabajo efectuado por una fuerza de 1 N cuando se desplaza a un objeto 1m en la dirección y sentido de la fuerza. Una dina-centímetro, llamada erg, es el trabajo realizado por 1 dina (1𝑥10−5𝑁) cuando el objeto se desplaza 1cm en el sentido de la fuerza. 1𝑒𝑟𝑔 = 1𝑥10−7𝐽 Una libra-pie es el trabajo efectuado por una fuerza de una libra cuando el objeto recorre 1 pie en el sentido de la fuerza. 1𝑝𝑖𝑒 − 𝑙𝑏 = 1.36 𝐽 Energía Cinética (EC) La Energía Cinética (EC) de un objeto es su capacidad para realizar un trabajo,debido a su movimiento. Si un objeto de masa 𝑚 tiene una velocidad 𝑐 su EC traslacional es 𝑬𝑪 = 𝟏 𝟐 𝒎𝒗𝟐 Las unidades de la EC son J si 𝑚 esta en Kg y 𝑣 en 𝑚/𝑠. En el sistema ingles la EC esta dada en pies∙ 𝑙𝑏 si 𝑚 esta en 𝑠𝑙𝑢𝑔𝑠 y 𝑣 en pies/s Energía potencial Gravitacional (EPG) La energía potencial de un objeto es su capacidad para realizar trabajo debido a su posición en un campo gravitacional. Un cuerpo de masa 𝑚, al caer una distancia vertica ℎ, puede realizar un trabajo de magnitud 𝑚𝑔ℎ. La EPG de un objeto, se define con respecto a un nivel arbitrario cero, y suele escogerse la superficie de la tierra como nivel de referencia. Si el objeto está a una altura ℎ sobre el nivel cero (o de referencia) se tiene 𝑬𝑷𝑮 = 𝒎𝒉𝒈 Donde 𝑔 es la aceleración debida a la acción de la gravedad. Adviértase que 𝑚𝑔 es el peso del objeto. Las unidades de la EPG en el SI son Joules (J) cuando 𝑚se expresa en Kg, 𝑔 en m/s2 y ℎ en m. En el sistema inglés, la EPG se expresa en 𝑝𝑖𝑒𝑠 ∙ 𝑙𝑏 si el peso 𝑚𝑔 está en 𝑙𝑏 y ℎ en pies. Conservación de la Energía La energía no puede crearse ni destruirse, sólo se transforma de un tipo a otro. (esto implica que la masa puede considerarse como una forma de energía. Por lo general, la conversión de una masa en energía y viceversa, prevista por la teoría de la relatividad, puede ignorarse. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Conversión Trabajo-Energía Cuando una fuerza efectúa un trabajo sobre un objeto, la energía de este debe incrementarse en la misma cantidad (o disminuir si el trabajo es negativo). Cuando un objeto pierde energía de algún tipo, debe experimentar un incremento igual de energía de cualquier otra forma, o debe desarrollar una cantidad igual de trabajo. Potencia Es la relación del trabajo desarrollado con respecto al tiempo (rapidez con que se realiza un trabajo) 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑛𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑟𝑙𝑜 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = (𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 )(𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) Donde “velocidad” significa la componente de la velocidad del objeto, en la dirección de la fuerza que se le aplica. En forma equivalente, podría tomarse el producto de la velocidad del objeto y la componente de la fuerza aplicada en la dirección de la velocidad. En el SI la unidad de la potencia es el watt (W) y equivale a 1 J/s. En el sistema ingles la unidad de la potencia es el 𝑝𝑖𝑒∙𝑙𝑏 𝑠 Otra unidad de potencia empleada con frecuencia es el caballo de potencia (hp) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche COMPLETA LOS SIGUIENTES ESQUEMAS: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: CARRERA: PARCIAL: 1 CICLO ESCOLAR: SEPTIEMBRE 2021-ENERO 2022 APRENDIZAJE ESPERADO: 1. Distingue los conceptos de velocidad y aceleración. 2. Discrimina los conceptos de potencia, fuerza y energía. SEMESTRE: 5to GRUPO: PRODUCTO ESPERADO: MAPA CONCEPTUAL PLAN DE EVALUACIÓN NOMBRE TIPO ALCANCE PONDERACIÓN MAPA MENTAL Formativa Coevaluación 20% CRITERIOS SI NO PONDERACION Entregó en tiempo y forma especificada 1 Las ideas expuestas estén acordes al tema presentado 1 Los conceptos y sus interrelaciones fueron coherentes 2 Expresó el contenido del proceso a través del gráfico de un modo lógico y jerarquizado 2 Respetó las reglas ortográficas 1 Trabajó en forma colaborativa 1 Tomó en cuenta la opinión e ideas de sus compañeros 1 Aportó puntos de vista 1 TOTAL COMPETENCIAS GENÉRICAS: ATRIBUTOS: OBSERVACIONES: 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos 5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos 8.1 Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos 8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva. NOMBRE Y FIRMA DE QUIEN EVALUÓ: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Rapidez y velocidad La distancia recorrida y el desplazamiento efectuado por un móvil son dos magnitudes diferentes, por tal motivo, cuando las relacionamos con el tiempo transcurrido, obtenemos dos magnitudes cinemáticas diferentes. La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo. La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo. Ejemplo: 1.- ¿Cuál de las siguientes medidas representa una rapidez? Rapidez media La rapidez media de un cuerpo es la relación entre la distancia que recorre y el tiempo que tarda en recorrerla. Ejemplo: 2.- La rapidez media de un coche es de 80 Km/h, esto quiere decir: Solución: El coche recorre una distancia de 80 Km en cada hora Decir que la rapidez media es la relación entre la distancia y el tiempo, es equivalente a decir que se trata del cociente entre la distancia y el tiempo. Ejemplo: 3.- Un coche recorre 150 Km en 3 horas, ¿Cuál es su rapidez media? Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Ejemplo: 4.- ¿Cuál es la distancia que recorrería el coche anterior en media hora? Velocidad media La velocidad media relaciona el cambio de la posición con el tiempo empleado en efectuar dicho cambio. 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = ∆𝑝𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 = 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 Resuelve la siguiente actividad: Ejemplo 5.- Una persona pasea desde A hasta B, retrocede hasta C y retrocede de nuevo para alcanzar el punto D. Calcula su rapidez media y su velocidad media con los datos del gráfico. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche ACELERACIÓN Los conceptos de velocidad y aceleración están relacionados, pero muchas veces se hace una interpretación incorrecta de esta relación. Muchas personas piensan que cuando un cuerpo se mueve con una gran velocidad, su aceleración también es grande; que si se mueve con velocidad pequeña es porque su aceleración es pequeña; y si su velocidad es cero, entonces su aceleración también debe valer cero. ¡Esto es un error! La aceleración relaciona los cambios de la velocidad con el tiempo en el que se producen, es decir que mide cómo de rápidos son los cambios de velocidad: Una aceleración grande significa que la velocidad cambia rápidamente. Una aceleración pequeña significa que la velocidad cambia lentamente. Una aceleración cero significa que la velocidad no cambia. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche La aceleración nos dice cómo cambia la velocidad y no cómo es la velocidad. Por lo tanto, un móvil puede tener una velocidad grande y una aceleración pequeña (o cero) y viceversa. Como la velocidad es una magnitud que contempla la rapidez de un móvil y su dirección, los cambios que se produzcan en la velocidad serán debidos a variaciones en la rapidez y/o en la dirección. La aceleración es una magnitud vectorial que relaciona los cambios en la velocidad con el tiempo que tardan en producirse. Un móvil está acelerando mientras su velocidad cambia. En Física solemos distinguir ambos tipos de cambios con dos clases de aceleración: tangencial y normal. La aceleración tangencial pararelacionar la variación de la rapidez con el tiempo y la aceleración normal (o centrípeta) para relacionar los cambios de la dirección con el tiempo. Normalmente, cuando hablamos de aceleración nos referimos a la aceleración tangencial y olvidamos que un cuerpo también acelera al cambiar su dirección, aunque su rapidez permanezca constante. ¿Cuál es la fórmula para la aceleración? Para ser específicos, la aceleración se define como la tasa de cambio 𝒂 = ∆𝒗 ∆𝒕 𝒂 = 𝒗𝒇 − 𝒗𝒐 ∆𝒕 La ecuación anterior dice que la aceleración, a, es igual a la diferencia entre las velocidades final e inicial, 𝑣𝑓 − 𝑣𝑜, dividida entre el tiempo, ∆𝑡, que le toma a la velocidad cambiar de 𝑣𝑜 a 𝑣𝑓 Observa que las unidades para la aceleración son 𝑚 𝑠 𝑠 , que también se pueden escribir como 𝑚 𝑠2 . Esto es porque la aceleración te está diciendo el número de metros por segundo que está cambiando la velocidad, durante cada segundo. Ten en mente que si resuelves 𝑎 = 𝑣𝑓−𝑣𝑜 ∆𝑡 para 𝑣𝑓, obtienes una versión reacomodada de esta fórmula que es muy útil. 𝒗𝒇 = 𝒗𝒐 + 𝒂∆𝒕 Esta versión reacomodada de la fórmula te permite encontrar la velocidad final, 𝑣𝑓, después de un tiempo, ∆𝑡, de aceleración constante, 𝑎. Ejemplo. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 6.- Un tiburón tigre neurótico inicia desde el reposo y aumenta su rapidez de manera uniforme hasta 12m por segundo en un tiempo de 3 segundos. ¿Cuál fue la magnitud de la aceleración promedio del tiburón tigre? Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Ejercicio 1: (Valor 30%) Resuelve correctamente, siguiendo las instrucciones indicadas Instrucción: I.- Utiliza la hoja de respuestas siguiente y selecciona la opción V = verdadero o F = Falso, según sea el caso PREGUNTAS RESPUESTA 1.- La trayectoria y el desplazamiento de un cuerpo pueden coincidir 2.- La posición de un cuerpo depende del sistema de referencia utilizado 3.- El único sistema de referencia que existe es el cartesiano 4.- La velocidad es la magnitud que modifica a la aceleración 5.- Un cuerpo que este parado no tiene velocidad 6.- Un cuerpo que este parado puede tener aceleración 7.- La unidad de la velocidad de SI es m/s 8.- Para moverse de un punto a otro puede haber muchas trayectorias 9.- Velocidad y aceleración se miden en las mismas unidades en el SI 10.- Un cuerpo con velocidad siempre lleva aceleración DESCARTESJS,2021 Internet Esta actividad puede ser realizada de forma digital en el siguiente enlace: http://recursostic.e ducacion.es/secun daria/edad/2esobi ologia/2quincena1/ 2q1_ejercicios_2a. htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Ejercicio 2: (Valor 30%) Resuelve correctamente, siguiendo las instrucciones indicadas Instrucción: II.- Utiliza la hoja de respuestas siguiente, selecciona la opción correcta y anexa la hoja de procedimientos 1.- Dos automóviles se mueven con distinta velocidad por un camino recto, como se muestra en el siguiente esquema: si se considera que ambos viajan en sentido positivo. ¿Cuál es la velocidad del auto B con respecto a la del auto A? a) 190 𝐾𝑚/ℎ b) −10 𝐾𝑚/ℎ c) 10 𝐾𝑚/ℎ d) 90 𝐾𝑚/ℎ 2.- La distancia corresponde a una a) Magnitud escalar b) Magnitud vectorial c) Unidad de medida d) Todas la anteriores 3.- Marcela se sienta en una banca mientras frente a ella pasan dos niños corriendo, Pedro hacia la derecha con una velocidad de 3 m/s y Daniel hacia la izquierda a −2 m/s. ¿Cuál es la velocidad de Pedro con respecto a Marcela y con respecto a Daniel, respectivamente? a) 5 m/s y 3 m/s b) 3 m/s y 5 m/s c) 3 m/s y 1 m/s d) 1 m/s y 5 m/s Internet Esta actividad puede ser realizada de forma digital en el siguiente enlace: https://es.educapla y.com/recursos- educativos/386914 7- prueba_de_mru.ht ml https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 4.- Respecto del gráfico que representa el movimiento de una partícula en el eje X, ¿cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas? I. La distancia recorrida es 170 m. II. El desplazamiento es –10 m. III. La rapidez media entre 0s y 3s es 30 m/s. a) Solo I b) Solo II c) Solo I y II d) Solo II y III 5.- Francisca corre desde su casa a la de su amiga, tardando 5 min en recorrer 4 cuadras, como se muestra en el siguiente esquema: ¿Cuál es la rapidez de Francisca? a) 0,0125 m/min b) 1,33 m/min c) 5 m/min d) 80 m/min Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 6.- La rapidez de un atleta es graficada en función del tiempo. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta con respecto al movimiento del atleta? a) El atleta comienza a moverse a 30 m/s. b) La distancia recorrida en el tramo B es de 60 m. c) La rapidez alcanzada en el tramo A es de 45 m/s. d) En el tramo B el atleta no se mueve. 7.- La magnitud del desplazamiento es siempre ______________que la longitud de la trayectoria. a) menor o igual b) mayor o igual c) menor d) mayor 8.- La velocidad de un automóvil con respecto a un bus es de −20 km/h. Si la velocidad del bus con respecto a un observador que se encuentra en reposo a la orilla del camino es de 120 km/h, ¿cuál es la velocidad del automóvil con respecto al observador? a) −100 km/h b) −20 km/h c) 80 km/h d) -80 km/h 9.- Mauricio se encuentra parado sobre el suelo de su cocina, como se muestra en la siguiente imagen. Si se mueve al punto (1, 2), ¿cuál será su desplazamiento? Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche a) −2 m, en dirección del eje Y. b) 2 m, en dirección del eje Y. c) 2 m, en dirección del eje X. d) −2 m, en dirección del eje X. 10.- En un movimiento rectilíneo uniforme, ¿qué significa que la velocidad del móvil sea negativa? a) Que está detenido. b) Que va retrocediendo. c) Que tiene aceleración negativa. d) Que se mueve en sentido contrario al sistema positivo de referencia. 11.- Un tren viaja de Temuco a Santiago y al pasar por la estación de San Fernando lo hace a una velocidad de 80 km/h. Si en la estación Juan observa pasar el tren mientras camina hacia el sur a 50 m/min, ¿cuál es la velocidad de Juan con respecto a los pasaje- ros del tren? Considera el sentido positivo del movimiento hacia el norte. a) −77 km/h b) −30 km/h c) 30 km/h d) −83 km/h 12. ¿Qué conceptos utilizas frecuentemente para describir un movimiento? a) la posición b) el desplazamiento c) la distancia d) todas las anteriores Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche13.- El desplazamiento es una magnitud vectorial a) magnitud vectorial b) trayectoria c) dirección d) ninguna de las anteriores 14.- A continuación, se grafica la velocidad de una lancha, que se mueve en línea recta: ¿En cuál o cuáles tramos se mueve con velocidad constante? a) En el tramo BC la lancha se mueve con velocidad constante. b) En el tramo BD la lancha se mueve con velocidad constante. c) En el tramo CD la lancha se mueve con velocidad constante. d) En el tramo B la lancha se mueve con velocidad constante. 15.- Fernando calcula la velocidad de un auto durante un tramo recto de una carretera. Si quiere expresar el resultado en unidades del Sistema Internacional, ¿en qué unidad debería expresarla? a) m b) s c) km/h d) m/s Actividad: (EDUCAPLAY, 2021) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Ejercicio 3: (Evidencia ejercicios 30%) Resuelve correctamente, siguiendo las instrucciones indicadas Instrucción: III.- Utiliza la hoja de respuestas siguiente, selecciona la opción correcta y anexa la hoja de procedimientos 1.- ¿Describe una línea recta y sin aceleración? a) Movimiento rectilíneo uniforme b) movimiento uniformemente acelerado c) movimiento parabólico d) movimiento circular 2.- ¿Es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo que tomó recorrerla? a) Rapidez b) distancia c) velocidad d) velocidad angular 3.- La ecuación que rige un movimiento rectilíneo uniforme es? a) 𝑡 = 𝑑 + 𝑣 b) 𝑑 = 𝑣 ∗ 𝑡 c) 𝑑 = 𝑣 + 𝑡 d) 𝑣 = 𝑡 ∗ 𝑑 4.- ¿La imagen nos habla de? a) tiempo constante b) aceleración progresiva c) velocidad constante d) distancias iguales en tiempos iguales Internet Esta actividad puede ser realizada de forma digital en el siguiente enlace: https://www.thatqui z.org/es/preview?c =cwcrft6g&s=n6g5 0r https://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r https://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r https://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r https://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 5.-¿Esta imagen describe? a) movimiento semiparabolico b) movimiento variado c) movimiento rectilíneo uniforme d) movimiento circular uniforme 6.- la ecuación de velocidad en MRU es? a) 𝑣 = 𝑑 ∗ 𝑡 b) 𝑣 = 𝑑 + 𝑡 c) 𝑣 = 𝑑/𝑡 d) 𝑣 = 𝑡/𝑑 7.- ¿La velocidad en un MRU puede ser negativa? a) si b) depende del tiempo c) ninguna de las anteriores d) no 8.- Si un coche viaja a 30 Km/h, cuanto tarda en recorrer una distancia de 45km a) una hora b) hora y media c) dos horas y media d) dos horas 9.- ¿cuál de las siguientes ecuaciones se puede usar para hallar el desplazamiento de un móvil que va con una velocidad constante? a) todas las anteriores b) x/t c) v*t d) ninguna de las anteriores Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 10.- La velocidad del sonido es? a) según el medio b) variada c) constante d) acelerada 11.- ¿La velocidad de la luz describe? a) movimiento parabólico b) un MUA c) un MRU d) un MCU Actividad (THATQUIZ, 2021) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Ejercicio 4: (Evidencia ejercicios 30%) Resuelve correctamente, siguiendo las instrucciones indicadas Instrucción: IV.- Resuelve los siguientes problemas y anexa la hoja de procedimientos 1.- Isabella deja caer accidentalmente un bolígrafo desde su balcón mientras celebra que resolvió satisfactoriamente un problema de física. Al suponer que la resistencia del aire es despreciable, ¿Cuántos segundos tarda el bolígrafo en alcanzar una rapidez de 19.62 m/s? 2. Julia salta directamente hacia arriba en Marte, donde la aceleración debida a la gravedad es de 3.7 𝑚 𝑠2 hacia abajo. Después de 3s, Julia comienza a caer hacia abajo con una velocidad de 3.1 𝑚 𝑠 . Suponiendo que la resistencia del aire es despreciable, ¿Cuál fue la velocidad inicial del salto de Julia? Responde al usar un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia arriba sea positiva. 3. Un ciclista se estaba moviendo hacia la izquierda con una velocidad de 14 𝑚 𝑠 . Después de una ráfaga de viento constante que dura 3.5s, el ciclista se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 21 𝑚 𝑠 . Suponiendo que es constante, ¿Cuál es la aceleración del ciclista? Responde al usar un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia la derecha sea positiva. 4. Saki está patinando en hielo hacia la izquierda con una velocidad de 5 𝑚 𝑠 . Una brisa constante comienza a soplar, lo que ocasiona que Saki se acelere hacia la izquierda a una tasa constante de 1.5 𝑚 𝑠2 .¿Cuál es la velocidad de Saki después de 6s? Responde usando un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia la derecha sea positiva. 5. Un conejo veloz está saltando hacia la derecha con una velocidad de 4.0 𝑚 𝑠 , a la distancia, ve una zanahoria. El conejo acelera a su máxima velocidad de 13 𝑚 𝑠 con una aceleración constante de 2.0 𝑚 𝑠2 . ¿Cuántos segundos tarda el conejo en acelerar de 4.0 𝑚 𝑠 a 13 𝑚 𝑠 ? Responde usando un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia la derecha sea positiva. Internet Esta actividad puede ser realizada de forma digital en el siguiente enlace: https://es.khanaca demy.org/science/ physics/one- dimensional- motion/acceleratio n- tutorial/e/accelerati on-and-velocity- exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 6. Un ave estaba volando hacia la derecha cuando una ráfaga de viento provocó que acelerara hacia la izquierda a 0.5 𝑚 𝑠2 durante 3s. Al dejar de soplar el viento, el ave volaba hacia la derecha con una velocidad de 2.5 𝑚 𝑠 . Supón que la aceleración del viento fue constante. ¿Cuál era la velocidad inicial del ave antes de la ráfaga de viento? Responde usando un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia la derecha sea positiva. 7. Un automóvil de carreras empieza desde el reposo y acelera uniformemente hacia la derecha hasta alcanzar una velocidad máxima de 60 𝑚 𝑠 en 15s. ¿Cuál es la aceleración del auto de carreras? Responde usando un sistema de coordenadas en donde la dirección hacia la derecha sea positiva. Actividad (KHAN ACADEMY, 2021) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Aceleración debida ala gravedad (g). La aceleración de un cuerpo que se mueve solo por la atracción gravitacional es g, la aceleración gravitacional (o caída libre), la cual tiene dirección vertical hacia abajo. En la superficie de la tierra tiene un valor de 𝑔 = 9.81 𝑚 𝑠2 (= 32.2 𝑝𝑖𝑒𝑠 𝑠2 ); este valor sufre ligeras variaciones de un lugar a otro. Sobre la superficie de la Luna, el valor de la aceleración de caída libre es de 1.6 𝑚 𝑠2 . Caída libre de los cuerpos Un cuerpo tiene una caída libre si desciende sobre la superficie de la tierra y no sufre alguna resistencia originada por el aire o cualquier otra sustancia. Para resolver problemas de caída libre se utilizan las mismas ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. ℎ = 𝑣0𝑡 + 𝑔𝑡2 2 ℎ = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑚 𝑣0 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑚 𝑠 𝑣𝑓 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑚 𝑠 𝑔 = 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑔 = 9.81 𝑚 𝑠2 (= 32.2 𝑝𝑖𝑒𝑠 𝑠2 ) 𝑡 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑛 𝑠 ℎ = 𝑣𝑓 2 − 𝑣0 2 2𝑔 ℎ = 𝑣𝑓 − 𝑣0 2 𝑡 𝑣𝑓 = 𝑣0 + 𝑔𝑡 𝑣𝑓 2 = 𝑣0 2 + 2𝑔ℎ Tiro vertical Este movimiento se presenta cuando un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba observándose que su velocidad va disminuyendo hasta anularse al alcanzar su altura máxima. Inmediatamente inicia su regreso para llegar al mismo punto donde fue lanzado y adquiere la misma velocidad con la que partió. De igual manera, el tiempo empleado en subir, es el mismo utilizado en bajar. Altura máxima ℎ𝑚𝑎𝑥 = − 𝑣0 2 2𝑔 Tiempo que tarda en subir 𝑡(𝑠𝑢𝑏𝑖𝑟) = − 𝑣0 𝑔 Tiempo que permanece en el aire Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 𝑡(𝑎𝑖𝑟𝑒) = − 2𝑣0 𝑔 Ejemplo: Una maceta cae desde la azotea de un edificio y tarda en llegar al suelo 4 segundos a) ¿Cuál es la altura del edificio? b) ¿Cuál será la magnitud de la velocidad con que choca contra el suelo? Tiro parabólico El tiro parabólico es un ejemplo de movimiento realizado por un cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano. El tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial de un movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente acelerado. El tiro parabólico es de dos tipos: Horizontal y Oblicuo. Tiro Parabólico Horizontal Se caracteriza por la trayectoria curva que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente al vacío, resultado de dos movimientos independientes de un movimiento horizontal con velocidad constante y otro vertical, el cual se inicia con una velocidad cero y va aumentando su magnitud en la misma proporción de otro cuerpo que cayera al vacío desde el mismo punto en el mismo instante. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Para determinar la distancia horizontal se calcula con la siguiente fórmula. 𝑑𝐻 = 𝑣𝐻𝑡 Donde; 𝑑ℎ = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑣𝐻 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑜𝑖𝑑𝑎𝑑 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎í𝑑𝑎 Tiro parabólico oblicuo Se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo, cuando es lanzado a una velocidad inicial que forma un ángulo con el eje horizontal. La componentes vertical y horizontal de la velocidad, tienen un valor al inicio de su movimiento que se calcula con las siguientes fórmulas. 𝑣0𝑣 = 𝑣0 𝑠𝑒𝑛 𝜃 Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 𝑣0𝑣 = 𝑣0 cos 𝜃 La altura que alcanza el objeto ℎ𝑚𝑎𝑥 = − 𝑣0𝑣 2 2𝑔 Tiempo que tarda en subir y que tarda en el aire 𝑡𝑐𝑎𝑒𝑟 = √ 2ℎ 𝑔 𝑡𝑠𝑢𝑏𝑖𝑟 = − 𝑣0𝑣 𝑔 𝑡𝑎𝑖𝑟𝑒 = − 2𝑣0𝑣 𝑔 Para conocer el alcance horizontal (𝑑𝐻), se utilizan las siguientes formulas 𝑑𝐻 = (𝑣𝐻) (− 2𝑣0𝑠𝑒𝑛𝜃 𝑔 ) 𝑑𝐻 = − 𝑣0 2 ∙ 𝑠𝑒𝑛2𝜃 𝑔 𝑑𝐻 = (𝑣𝐻)(𝑡𝑎𝑖𝑟𝑒) Ejemplo Un futbolista le pega a una pelota con un ángulo de 37°con respecto al plano horizontal, comunicándole una velocidad inicial, cuya magnitud es de 15 m/s como se muestra en la figura. a) ¿Cuánto tiempo permanecerá la pelota en el aire? b) ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por la pelota? c) Determina el alcance horizontal de la pelota Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: CARRERA: PARCIAL: 1 CICLO ESCOLAR: SEPTIEMBRE 2021-ENERO 2022 APRENDIZAJE ESPERADO: 1.- Interpreta la fuerza como explicación de los cambios (en el movimiento de un cuerpo y en su energía). 4.- Explica procesos de cambio en términos de la energía como una propiedad del sistema. SEMESTRE: 5to GRUPO: PRODUCTO ESPERADO: Ejercicios Realizados PLAN DE EVALUACIÓN NOMBRE TIPO ALCANCE PONDERACIÓN Ejercicios Formativa Heteroevaluación 30% CRITERIOS SI NO PONDERACION 1.- Entregó en tiempo y forma especificada 1 2.- Presenta los ejercicios que incluyen magnitud, cantidad y unidades sobre: Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U), Movimiento Uniformemente Acelerado (M.R.U.A), Tiro parabólico. 1 3.- Presenta modelos matemáticos (fórmulas) correspondientes para la solución de los ejercicios planteados. 2 4.- Desarrolla los ejercicios planteados de forma estructurada, usando la sintaxis matemática adecuada. 2 5.- Comunica resultados parciales y totales de cada uno de los ejercicios planteados en forma clara y precisa y anexa la hoja de procedimientos. 1 6.- Trabajó en forma colaborativa 1 7.- Tomó en cuenta la opinión e ideas de sus compañeros 1 8.- Aportó puntos de vista 1 TOTAL COMPETENCIAS GENÉRICAS: ATRIBUTOS: OBSERVACIONES: 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos 5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos 8.1 Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos 8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva. NOMBRE Y FIRMA DE QUIEN EVALUÓ: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Practica de laboratorio # 1 “Movimiento” SUBSECRETARIA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE CAMPECHE FORMATO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO O TALLER CAMPO DISCIPLINAR: CIENCIAS EXPERIMENTALES ASIGNATURA: FÍSICA 2 PARCIAL: PRIMERO Ciclo Escolar: 2021 – 2022 Período Escolar: agosto 2021 – enero 2022 Práctica Practica # 1 Movimiento Carrera: Asignatura Física 2 Submódulo: Competencia Genérica 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.2 Ordena información de acuerdo con categorías, jerarquías y relaciones. 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 8.1 Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. 8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva. Competencia Disciplinar: CE4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. CE10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentoso modelos científicos. CE11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental. Habilidad(es) Responsabilidad, orden, respeto y trabajo colaborativo. Eje Utiliza escalas y magnitudes para registrar y sistematizar información en la ciencia. Aprendizaje esperado 5.- Infiere la importancia del tiempo en el que un trabajo puede ser realizado. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Material y Equipo para el desarrollo de la Práctica 1.- Equipo o Herramienta Cantidad Descripción 1 pza. Flexómetro, cinta métrica o regla 1 pza. Cautín tipo lápiz 1 pza. Pinzas de corte 1 pza. Pistola de silicón 1 pza. Tijeras 1 pza. Regla 1 pza. Opción 1: Cochecito o carrito sencillo de 5 a 10 cm de ancho y de 10 a 15 cm de largo que pueda llevar en la parte de arriba una lata de aluminio ya que se usará en el 2do parcial Opción 2: Si no cuentas con el carrito puedes usar una canica o pelota 1 pza. Teléfono móvil 1 pza. Calculadora (puede ser el mismo celular) 1 pza. Mesa o superficie horizontal (puede ser el piso) 1 pza Transportador de ángulos 2.-Material: Construcción del móvil (cochecito o carrito sencillo) Cantidad Descripción 5 pzas. Abatelenguas 5 pzas. Tapas de garrafón de agua (5.5 cm de diámetro ) 1 pza. Popotes o tubo de plástico (considerar el diámetro de un palillo de brocheta) 3 pza. Ligas 2 pza. Tornillos 2pzas barras de silicón Superficie de desplazamiento Cantidad Descripción 1 pza. Plumón negro, Marcador, lapicero o lápiz 1 pza. Libreta (cuaderno de notas) 5 pza. Hojas (blancas recicladas, o del cuaderno de notas) 1pza. Cinta (Maskin Tape, Diurex o similar) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Desarrollo de la práctica I.- Construcción del móvil (cochecito o carrito sencillo) Paso 1.- Cortar las piezas de madera (abatelenguas) Paso 2.- Unir las piezas con la finalidad de construir el chasis del móvil, utilizando la pistola de silicón caliente Paso 3.- Perfora las tapas de plástico con el Cautín tipo lápiz Paso 4.- corta el popote o tubo de plástico a la medida requerida y pega las piezas como se observa en la siguiente figura Paso 5.- Pegado de los popotes en el chasis del móvil Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Paso 6.- Inserta uno de los palos de brocheta dentro de las piezas pegadas Paso 7.-Coloca y pega las ruedas del móvil Paso 8.-Recorta y ajusta las ruedas del otro extremo de móvil Paso 9.-Pega con silicón caliente las partes externas de las ruedas del móvil Paso 10.- Pega los soportes donde se colocará la liga Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Paso 11.- Coloca la liga como se muestra en la figura y comprueba que las ruedas giran correctamente Paso 12.- Pega los tornillos en los extremos Paso 13.- Móvil Terminado https://www.youtube.com/watch?v=A62_m1_7TgE II.- Construcción de raíl-superficie de deslizamiento Nota: La superficie donde se deslizará el móvil (cochecito o carrito sencillo) deberá ser una superficie lisa quedando a consideración del estudiante hacer uso del suelo al momento del desarrollo del experimento. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 1.- Pega las hojas con la cinta (Maskin Tape, Diurex o similar) a la mesa (o al piso) una después de la otra con la finalidad de formar una fila que será la pista de deslizamiento del móvil. 2.- Utilizando el Plumón negro, presentaran 6 líneas visibles puntos (A, B, C, D, E y F), separadas a 20 cm una de la otra. Partiendo del número cero como punto inicial donde dicho número deberá ser indicado en forma legible. 3.- De forma similar se realizarán los mismos pasos para las marcas de 40 cm, 60 cm, 80 cm y 100 cm hasta formar una pista de deslizamiento del móvil de 100 cm de longitud. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 4.-Al momento de colocar el raíl-superficie de deslizamiento, asignar el ángulo de inclinación (apoyándote de un transportador de ángulos) III Ensayos del experimento Paso 1.- Para el desarrollo de esta práctica se requiere utilizar dos ángulos de inclinación diferentes en el raíl-superficie de deslizamiento, los cuales serán registrados en la siguiente tabla. Tabla Ángulos de inclinación del raíl-superficie de deslizamiento Inclinación del riel-superficie de deslizamiento Angulo de inclinación (°) Prueba 1 𝜃1 = Prueba # 2 𝜃2 = Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Paso 2.- Al momento de realizar la videograbación, la cámara (teléfono móvil) deberá estar clocada a un costado del raíl-superficie de deslizamiento. Nota: Para el desarrollo de todas las pruebas; iniciar la grabación con el teléfono móvil antes de iniciar el mismo. Paso 3.- Ajustes y Funcionamiento del equipo: Revisa el móvil (cochecito o carrito sencillo) garantizando que las ruedas no presenten impurezas o rebabas de material que le impidan girar libremente (sino cuentas con el carrito puedes usar la canica o pelota propuesta). Coloca el móvil en la posición inicial y graba el desplazamiento, realiza esta acción 1 vez con el objetivo de verificar si el móvil se desliza correctamente o necesita algún ajuste. Paso 4.- Prueba # 1 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃1 =) Se deja caer el móvil (carrito) sobre el raíl superficie de deslizamiento desde el punto de inicio “Punto A” registrando su trayectoria en video, esta prueba se repetirá 3 veces, (esto se realiza para poder calcular promedios y disminuir errores) Paso 5.- Prueba # 2 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃2 =) Se deja caer el móvil (carrito) sobre el raíl superficie de deslizamiento desde el punto de inicio “Punto A” registrando su trayectoria en video, esta prueba se repetirá 3 veces, (esto se realiza para poder calcular promedios y disminuir errores). Paso 6.- Tabla de Registros Copia en el cuaderno de notas la Tabla de Registro de Practica # 1 Movimiento, completando la información de identificación del estudiante y dando contestación a Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche las preguntas iniciales de la sección de hipótesis, así como los datos obtenidos de las video raciones de las pruebas realizadas Tabla de Registro de Practica # 1 Movimiento Nombre del estudiante: Grado y Grupo: Plantel: Parcial: Hipótesis Iniciales: ¿Qué tipo de movimientos se presentan? ¿Qué características presenta la velocidad con forme avanza el móvil? ¿Se presenta aceleración en el movimiento? Tabla 1 Prueba # 1 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃1 = __) Distancia = (m) Tiempo (realizar 3 lecturas) (s) Tiempo promedio (s) 𝑣 = 𝑑 𝑡 𝑒𝑛 𝑚 𝑠 Punto A = 0 m Punto B = 0.2 m Punto C = 0.4 m Punto D = 0.6 m Punto E = 0.8 m Punto F = 1 m Tabla 2 Prueba # 2 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃2 = __) Distancia = (m) Tiempo (realizar 3 lecturas) (s) Tiempo promedio (s) 𝑣 = 𝑑 𝑡 𝑒𝑛 𝑚 𝑠 Punto A = 0 m Punto B = 0.2 m Punto C = 0.4 m Punto D = 0.6 m Punto E = 0.8 m Punto F = 1 m Paso 7. Reproduce los videos y registra en la tabla copiada los tiempos en los que ocurren las posiciones a 0 cm, 20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm, 100cm deteniendo el video donde sea necesario para apreciar los tiempos. Paso 8. Determina el tiempo promedio de cada una de las lecturas obtenidas. Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Paso 9.- Presenta Gráfica para la Prueba # 1 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃1 = __) Paso 10 .- Presenta Gráfica para la Prueba # 2 desplazamiento con inclinación del raíl-superficie de deslizamiento( 𝜃2 = __) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Paso 11. Calcula las aceleraciones y las velocidades finales indicadas de acuerdo al tipo de movimiento que consideras se está comportando de acuerdo a los datos obtenidos Paso 12. Anexa las evidencias fotográficas (2 imágenes) de la actividad experimental “Movimiento”. Evidencia fotográfica # 1 Evidencia fotográfica # 2 Imagen del estudiante realizando la actividad experimental Imagen del experimento realizado Paso 16. Presenta una conclusión personal de la actividad experimental Conclusión Anexo 1.- Sección de Preguntas: Utiliza la hoja de respuesta siguiente, concentrando las respuestas de cada una de las preguntas presentadas a continuación. 1.- ¿Qué tipo de movimiento finalmente fue el que se desarrolló, de acuerdo a tus resultados de velocidad y de aceleración? 2.- ¿Las velocidades calculadas a diferentes distancias recorridas, aumentan, disminuyen, por qué? 3.- ¿Las aceleraciones calculadas a diferentes distancias recorridas, aumentan, disminuyen, por qué? 4.- ¿Para calcular la velocidad de cualquier otro fenómeno natural cuales son los aspectos que debes medir y registrar? Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Anexo 2.- Sección de ejercicios Utiliza la hoja de respuesta siguiente, rellena el circulo con la opción correcta y anexa la hoja de procedimientos. 1.- Un ciclista parte del reposo con una aceleración constante de 8 m/s a lo largo de una línea recta Determina a) La rapidez después de los 5s b) La rapidez media para el intervalo de 5s c) La distancia total recorrida en los 5s a) 𝑎) = 30 𝑚 𝑠 𝑏) 20 𝑚 𝑠 𝑐) 90 𝑚 b) 𝑎) = 40 𝑚 𝑠 𝑏) 20 𝑚 𝑠 𝑐) 100 𝑚 c) 𝑎) = 50 𝑚 𝑠 𝑏) 30 𝑚 𝑠 𝑐) 110 𝑚 d) 𝑎) = 60 𝑚 𝑠 𝑏) 30 𝑚 𝑠 𝑐) 100 𝑚 2.- El autobús del Transporte Escolar del CECyTEC se mueve en línea recta con una rapidez de 20 m/s. El conductor identifica a un estudiante que abordara la unidad de trasporte por lo que procede a detenerse a razón de 3 m/s cada segundo. ¿Cuánto se desplazará el autobús antes de detenerse? a) 𝑑 = 47 𝑚 b) 𝑑 = 67 𝑚 c) 𝑑 = 85 𝑚 d) 𝑑 = 90 𝑚 3.- Un repartidor de pizzas (conductor de motocicleta) en un día lluvioso se desliza 9m hacia debajo, por una pendiente, en 3s ¿Cuánto tiempo después del inicio, el motociclista habrá adquirido una velocidad de 24 m/s. considere la aceleración constante y la trayectoria recta a) 𝑡 = 6𝑠 b) 𝑑 = 8𝑠 c) 𝑑 = 10𝑠 d) 𝑑 = 12 𝑠 Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 4.- Durante un experimento de Física, se lanzó verticalmente hacia arriba un cohete propulsado por agua a presión, el cual se elevo 20 m de altura ¿Determina la rapidez con que se lanzó el cohete? a) 20 𝑚 𝑠 b) 25 𝑚 𝑠 c) 30 𝑚 𝑠 d) 35 𝑚 𝑠 5.- El bateador de la selección de beisbol del CECyTEC conecta un cuadrangular, la pelota es impulsada con una velocidad de 40 m/s y con un ángulo de 26° sobre la horizontal. Un jardinero que tiene un alcance de 3m sobre el suelo, se apoya contra las gradas que está a 110 m del plato de home La pelota estaba a 120 cm sobre el piso cuando fue bateada. ¿A que altura por encima del guante del jardinero para la pelota? a) 3.9 m b) 4.1 m c) 4.5 m d) 5.9 𝑚 __________________________ __________________________________ Docente: Alumno (nombre y firma) Evaluó (nombre y firma) Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: CARRERA: PARCIAL: 1 CICLO ESCOLAR: SEPTIEMBRE 2021-ENERO 2022 APRENDIZAJE ESPERADO: 5.- Infiere la importancia del tiempo en el que un trabajo puede ser realizado. SEMESTRE: 5to GRUPO: PRODUCTO ESPERADO: Practica de laboratorio # 1 PLAN DE EVALUACIÓN NOMBRE TIPO ALCANCE PONDERACIÓN Practica de Laboratorio # 1 Movimiento Formativa Heteroevaluación 50% CRITERIOS SI NO PONDERACION 1.- Entregó en tiempo y forma especificada 1 2.- Organiza los resultados en tablas y/o gráficos permitiendo establecer una conexión lógica entre los conceptos utilizados y las variables presentes que sustentan la hipótesis planteada. 1 3.- A partir de los resultados obtenidos argumenta la hipótesis propuesta permitiendo inferir y establecer modelos matemáticos (formulas) que la hace valida o rechazada en su totalidad. 2 4.- A través de un argumento recapitula los resultados y la verificación de la hipótesis permitiéndole comprender y relacionar la existencia del fenómeno con su entorno. 2 5.- Resuelve y desarrolla correctamente los Anexos I,II de la Ficha de Practica de Laboratorio # 1 "Movimiento". 1 6.- Cita los textos consultados para la realización de la práctica. 1 7.- Sigue las instrucciones indicadas en la práctica, manteniendo una actitud de disciplina y respeto durante el desarrollo de la actividad. 1 8.- Utiliza el material y equipo de laboratorio solicitado de forma correcta 1 TOTAL COMPETENCIAS GENÉRICAS: ATRIBUTOS: OBSERVACIONES: 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos 5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos 8.1 Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos 8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva. NOMBRE Y FIRMA DE QUIEN EVALUÓ: Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche Bibliografía Tippens, P. E. (2001). Física conceptos y aplicaciones (6a ed., Vol. 1). Mc Graw Hill. Pérez Montiel, H. (2015). Física General (5a ed., Vol. 1). Grupo Editorial Patria. Aceleración y velocidad. (2021). Khan Academy. https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration- tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise EducaLab. (s. f.). La energía y sus características. EducaLab. Recuperado 8 de agosto de 2021, de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicio s_2a.htm MRU. (s. f.). https://www.thatquiz.org/. Recuperado 13 de julio de 2021, de https://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r Prueba de MRU. (2021). educaplay. https://es.educaplay.com/recursos- educativos/3869147-prueba_de_mru.html Blanco, A. [Antonio White]. (2017, 9 junio). Como hacer Carro Casero con Ligas - Home car [Vídeo]. Youtobe. https://www.youtube.com/watch?v=A62_m1_7TgE https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise https://es.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/acceleration-tutorial/e/acceleration-and-velocity-exercise http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htm http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena1/2q1_ejercicios_2a.htmhttps://www.thatquiz.org/es/preview?c=cwcrft6g&s=n6g50r https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3869147-prueba_de_mru.html https://www.youtube.com/watch?v=A62_m1_7TgE
Compartir