Colegio Pierre Teilhard de Chardin Departamento: Ciencias Profesor: Diego Peña Osorio Primer Semestre 2020

GUÍA DE CONTENIDOS “UNIDAD DE NIVELACIÓN” (PARTE 1) – PRIMER AÑO MEDIO

NOMBRE: CURSO : FECHA : / /PTJE REAL: 36 PUNTOS PTJE OBTENIDO:

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: Reconocer la transformación de unidades físicas. Analizan las variables físicas y magnitudes asociadas en la medición. Reconocen las características históricas de la Física.INSTRUCCIONES GENERALES:

Lea atentamente la guía y sigue las instrucciones de los ejercicios que se incluirán junto con ellos. Recuerda que los contenidos trabajados, corresponden a la unidad de nivelación, repasa los

contenidos utilizando tu texto del año anterior o utilizando las plataformas disponibles del Ministerio de Educación.

ESTA GUÍA DEBE SER RESUELTA Y ENVIADA AL CORREO profediegopenao.ptch@gmail.com INDICANDO EN EL TITULO DEL MENSAJE TUS DATOS SIGUIENDO EL SIGUIENTE FORMATO:

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Ejemplo: PEÑA_DIEGO_III°MEDIO A

Magnitudes físicas

Se entiende por magnitud física a toda cualidad de la naturaleza que pueda ser cuantificada, es decir, que se pueda contar, y por lo tanto, atribuirle a ésta un valor numérico. La cuantificación puede hacerse por medio de un patrón o parte de un patrón, por ejemplo usar un pie o un pulgar para medir distancias, del cual por consenso se desprenden las unidades de medida para cada magnitud física. Ejemplos de magnitudes físicas conocidas son la longitud, la masa, el tiempo, la densidad, la velocidad y la aceleración, las que se dividen en fundamentales y derivadas, y a su vez en escalares y vectoriales.

Magnitudes fundamentales: Son aquellas que se definen en sí mismas, es decir, no pueden expresarse a partir de otras. Estas magnitudes son la base para los distintos sistemas de medida. Las magnitudes fundamentales son siete y las conocerás en la siguiente tabla con sus respectivas unidades de medida.

Magnitudes derivadas: Son infinitas y provienen de la combinación de dos o más magnitudes fundamentales, por ejemplo la rapidez, aceleración y fuerza.

Conversión de unidades:

Llamamos conversión de unidades a la acción de transformar el valor de una magnitud (fundamental o derivada) a otra con diferente unidad de medida, esto a través de uno o más factores, obteniendo como resultado una medida

Colegio Pierre Teilhard de Chardin Departamento: Ciencias Profesor: Diego Peña Osorio Primer Semestre 2020equivalente a la inicial. Se recomienda al estudiante la utilización de sólo un sistema de unidades a la vez, ya que la mezcla de unidades de distintos sistemas puede llevar a confusiones.

Colegio Pierre Teilhard de Chardin Departamento: Ciencias Profesor: Diego Peña Osorio Primer Semestre 2020Conversión para unidades fundamentales:

A continuación, se aplica el concepto de transformación de unidades para las magnitudes fundamentales de uso frecuente.

Longitud: Estas medidas se basan a partir de la magnitud fundamental, el metro. Los múltiplos y submúltiplos siempre se moverán de 10 en 10. Si la conversión se realiza de una unidad menor a una mayor, se debe dividir por dicho múltiplo. En caso contrario, se debe multiplicar por dicho múltiplo. Guíate por la siguiente “escalera de conversión” para guiarte.

Ejemplo:

a) 34 [cm] a [m]:

Ya que la unidad a transformar es mayor que la original, debemos dividir por el factor de conversión, en este caso, por 10:

34 ÷ 10 = 0,34

En este caso, 34 [cm] equivalen a 0,34 [m]

b) 19 [km] a [m]

En este caso, la unidad a transformar es menor que la original, debemos multiplicar por el factor de conversión. En este caso, como el salto se realiza a tres unidades inferiores, se debe multiplicar por todos los factores de conversión que haya hasta llegar a la nueva unidad. Así

19 x 10 x 10 x 10 = 19.000

En este caso, 19 [km] equivalen a 19.000 [m]

Masa: Estas medidas se basan a partir de la magnitud fundamental, el kilogramo. Los múltiplos y submúltiplos siempre se moverán de 10 en 10 y su método de conversión es el mismo que el de las longitudes.

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Tiempo: Estas medidas se basan a partir de la magnitud fundamental, el segundo. Los múltiplos y submúltiplos siempre se moverán de 60 en 60 y su método de conversión es el mismo que el de las longitudes y el tiempo, cuidando

A trabajar:

Convierte las siguientes magnitudes fundamentales utilizando las escalas correspondientes: (2 puntos cada una. Total 12 puntos)

17 [cm] a [mm] 21,3 [m] a [km] 689500 [cm] a [km]

887 [mg] a [g] 4,5 [kg] a [g] 312 [g] a [mg]

14 [min] a [s] 8,8 [min] a [h] 45000 [s] a [h]

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Colegio Pierre Teilhard de Chardin Departamento: Ciencias Profesor: Diego Peña Osorio Primer Semestre 2020Unidad 1: Fenómenos ondulatorios:

Los fenómenos ondulatorios tienen su origen en una vibración. En un sentido amplio, todo lo que va y viene, de un lado a otro y regresa, entra y sale, enciende y apaga, es fuerte y débil, sube y baja, está vibrando u oscilando. Estos vaivenes pueden tener una naturaleza distinta, pero poseen algunas características y comportamientos similares. Las ondas se pueden originar de dos maneras: a partir de la perturbación de un medio material o a través de la interacción de un campo eléctrico con un campo magnético, claramente son dos formas bastante diferentes entre sí, pero ¿qué tienen en común? Gran parte de la información que somos capaces de emitir o recibir está empaquetada" en ondas, el movimiento oscilatorio es una manifestación de la energía, la cual se transmite en el espacio y el tiempo comportándose de acuerdo con ciertos fenómenos transversales a todo tipo de ondas, tales como la reflexión, refracción, difracción, absorción, entre otros.

Onda:

Es una perturbación que viaja a través de un medio elástico, ya sea sólido, líquido, gaseoso o en algunos casos a través del vacío. Transportan energía sin que exista desplazamiento de materia.

Elementos espaciales de una onda: Si pudiéramos “tomarle una foto” a una onda, podremos identificar diferentes elementos a medida que se desplaza por cierto medio. La siguiente imagen resume estos elementos:

Cresta o monte: Punto que ocupa la posición más alta en una onda. Valle: Punto que ocupa la posición más baja en una onda. Amplitud: Distancia medida desde el eje de simetría a la cresta o valle.

En el caso de una onda mecánica es la elongación máxima que alcanza una partícula en medio de una vibración y es proporcional a la energía transmitida por la onda. La denotaremos con la letra A y su unidad de medida es el metro.

Longitud de onda: Distancia existente entre valle y valle o de cresta a cresta de una onda, también podemos definirla como la distancia que recorre una onda en un período. La denotaremos con la letra griega lambda λ y su unidad de medida en el S.I. es el metro.

Oscilación: Corresponde a la cantidad de longitudes de onda completas que se forman entre valles o crestas en una onda. Pueden ser contadas en números enteros o medias oscilaciones.

Colegio Pierre Teilhard de Chardin Departamento: Ciencias Profesor: Diego Peña Osorio Primer Semestre 2020Además de estos elementos, si agregamos la magnitud del tiempo a este movimiento de una onda, podemos definir los siguientes conceptos:

Período: Tiempo necesario para completar una oscilación. Lo denotaremos con la letra T y su unidad de medida en el S.I. es el segundo.

Frecuencia: Número de oscilaciones que realiza una onda por segundo. Su unidad de medida en el S.I. es el Hertz [Hz], que es equivalente a [s -1]. Podemos calcular la frecuencia f como sigue:

Notar que entre más grande sea el período, más pequeño será la frecuencia f y si el período es muy pequeño, entonces la frecuencia es muy grande. Esto quiere decir que f y T son inversamente proporcionales.

Velocidad de propagación de una onda: Como λ, longitud de onda, es la distancia entre cresta y cresta, y T, período, es el tiempo que tarda en hacer una oscilación completa, entonces la rapidez de una onda se puede expresar de la siguiente manera:

Su unidad de medida en consecuencia es el [m/s].

¡A ejercitar!

DESARROLLO. Resuelva los siguientes ejercicios. Ten ojo si alguna unidad no se encuentra en las que corresponda. De ser así, transfórmelas. (4 puntos cada una. Total 24 puntos)

1. La nota musical la tiene una frecuencia, por convenio internacional de 440 Hz. Si en el aire se propaga con una velocidad de 340 m/s y en el agua lo hace a 1400 m/s, calcula su longitud de onda en esos medios.

2. Calcula el periodo de oscilación de una partícula de aire, sabiendo que la longitud de onda es de 2 m y su rapidez de propagación del movimiento vibratorio es de 340 m/s

3. Determina la longitud de onda de una onda si se sabe que su frecuencia es de 200Hz propagándose en el agua con una rapidez de 1450 m/s.

4. La figura muestra el perfil de una onda se propaga a lo largo de un medio elástico, tardando 9 segundos en completarse. Determine la amplitud, longitud, periodo, frecuencia y rapidez de propagación de la onda.

5. Un objeto golpea una superficie líquida generando perturbaciones cuya longitud de onda es de 2,5 cm propagándose con una rapidez de 0,3 m/s .¿ Cuál es la frecuencia de las ondas medida en Hz?

6. Una onda periódica cuya frecuencia es de 5Hz se propaga en un medio avanzando 80m en 4s. Determine la rapidez de propagación de la onda, su período y longitud de onda.