INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN PABLOResolución 16170 del 27 de Noviembre de 2002

“Nos formamos en el saber, saber hacer y el ser para la vida”

GUÍA DE APRENDIZAJE

ÁREA O ÁREAS INTEGRADAS FÍSICA GRADO 10 GUÍA Nº 2 PERIODO

II

TIEMPO DE DESARROLLO DE LA GUIA

3 SEMANAS DOCENTES YULIANA PALACIOS

TEMA MECÁNICA

DBA RELACIONADO Analiza las relaciones entre posición, velocidad y aceleración de cuerpos que describen movimiento parabólico o movimiento circular con respecto diversos sistemas de referencia

TEORÍA Y EJEMPLOSLos textos tomados en este apartado pertenecen a Física Conceptual Paul Hewitt

Movimiento de los cuerposAristóteles dividió el movimiento en dos clases principales: el movimiento natural y el movimiento violento. Veremos cada uno en forma breve, no como material de estudio, sino tan sólo como antecedente de las ideas actuales acerca del movimiento. Aristóteles aseguraba que el movimiento natural surge a partir de la “naturaleza” de un objeto, dependiendo de qué combinación tenía de los cuatro elementos que formaban al objeto (tierra, agua, aire y fuego). Consideraba que todo objeto en el universo tiene un lugar propio determinado por esa “naturaleza”, y cualquier objeto que no está en su lugar propio “se esforzará” por alcanzarlo. En este ambiente intelectual Nicolás Copérnico (1473-1543), astrónomo polaco, formuló su teoría sobre el movimiento de la Tierra. Dedujo que la forma más sencilla de explicar los movimientos observados del Sol, la Luna y los planetas por el cielo es suponiendo que la Tierra y otros planetas describen círculos alrededor del Sol. Durante años desarrolló sus ideas sin hacerlas públicas, por dos razones fundamentales. La primera fue que tenía miedo de ser perseguido; una teoría tan distinta de la opinión común con seguridad se tomaría como un ataque al orden establecido. La segunda razón fue que él mismo tenía serias dudas, porque no podía reconciliar la idea de una Tierra en movimiento con las ideas que prevalecían acerca del movimiento. Fue Galileo, el principal científico de principios del siglo XVII, quien dio crédito a la idea de Copérnico de una Tierra en movimiento. Lo logró desacreditando las ideas aristotélicas sobre el movimiento. Aunque no fue el primero en señalarlos problemas en las ideas de Aristóteles, sí fue el primero en ofrecer refutación contundente mediante la observación y el experimento. Galileo demolió con facilidad la hipótesis de Aristóteles acerca de la caída de los cuerpos. Se dice que Galileo dejó caer objetos de varios pesos desde lo más alto de la Torre Inclinada de Pisa, y luego comparó las caídas. Al contrario de la aseveración de Aristóteles, Galileo encontró que una piedra con el doble de peso que otra no caía con el doble de rapidez. A excepción del pequeño efecto de la resistencia del aire, encontró que los objetos de distinto peso,cuando se sueltan al mismo tiempo, caían juntos y llegaban al suelo en el mismo momento. Primera ley de Newton (Inercia) Todo objeto continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas que actúen sobre él. La propiedad de los objetos de resistir cambios en su movimiento se le llama inercia. Segunda ley de Newtons (Fuerza) Los cambios de movimiento son producidos por una fuerza, o por una combinación de fuerzas (en el siguiente capítulo llamaremos aceleración a los cambios en el movimiento). Una fuerza, en el sentido más sencillo, es un empuje o un tirón. Su causa puede ser gravitacional, eléctrica, magnética o simplemente esfuerzo muscular. Cuando sobre un objeto actúa más que una sola fuerza, lo que se considera es la fuerza neta. Por ejemplo, si tú y un amigo tiran de un objeto en la misma dirección con fuerzas iguales, esas fuerzas se combinan y producen una fuerza neta que es dos veces mayor que tu propia fuerza. Si cada uno de ustedes tiran en direcciones opuestas con fuerzas iguales, la fuerza neta será cero. Tercera ley de Newton (Equilibrio) Nota que aquí son dos las fuerzas que actúan sobre la bolsa de azúcar: la fuerza de tensión que actúa hacia arriba, y su peso que actúa hacia abajo. Las dos fuerzas sobre la bolsa son iguales y opuestas y se anulan; la fuerza neta es cero. Por consiguiente, la bolsa permanece en reposo. De acuerdo con la primera ley de Newton ninguna fuerza neta actúa sobre la bolsa. Podemos ver la primera ley de Newton con una luz diferente: el equilibrio mecánico.

Análisis de gráficas (distancia vs tiempo) en un Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.)

Si la pendiente de la recta en la gráfica es positiva (línea ascendente) El cuerpo se mueve hacia adelante con rapidez y velocidad constante.

Si la pendiente de la recta en la gráfica es negativa (línea descendente) El cuerpo se mueve hacia atrás (en dirección contraria) con rapidez y velocidad constante.

Si la recta no tiene pendiente (es horizontal) el cuerpo esta en repos, no se mueve.

Recuerde: La trayectoria es la forma del movimiento. La distancia recorrida es la medida longitudinal de la trayectoria que describe el cuerpo que se está moviendo. El desplazamiento es la medida longitudinal en línea recta entre el punto de inicio y el punto de llegada del cuerpo que se esta moviendo.

Rapidez (r)

Representa un valor numérico, una magnitud; por ejemplo, 100 km/h.

Velocidad

Representa un vector que incluye un valor numérico (por ejemplo 30 Km/h) y que, además, posee un sentido y una dirección. Se calcula V = desplazamiento / tiempo

ACTIVIDAD EVALUATIVA1. Realice un mapa mental a partir de lo mencionado sobre Aristóteles, Copérnico y Galileo. 2. ¿Qué elementos hay que tener en cuenta al describir el movimiento de un cuerpo?3. ¿Cómo te das cuenta de que un objeto está en movimiento?4. Realice un dibujo donde explique la trayectoria, la distancia recorrida y el

desplazamiento. 5. ¿Qué significa una línea recta inclinada hacia arriba y a la derecha en el gráfico?6. ¿Qué significado tiene una línea recta horizontal en el gráfico posición vs tiempo?7. ¿Qué significa una línea recta inclinada hacia abajo y a la derecha en el grafico

posición vs tiempo?8. Nairo salió en su bicicleta del municipio de Cómbita. Tardó 120 minutos en recorrer 80

km, inmediatamente se devolvió y a los 10 minutos después de haber recorrido 5 km se le pinchó una rueda. Luego de 10 minutos en la reparación, continuo su regreso. Recorrió 30 km en 40 minutos, descanso 20 minutos en el municipio de Oicatá, y luego de 1 hora regreso a Cómbita. Construye la tabla del movimiento. (Recuerde que en el movimiento de Nairo tuvo seis momentos.

9.Seguidamente observa y analiza una gráfica de posición vs tiempo de un movimiento

hipotético de un móvil y responde las siguientes preguntas:

a. ¿Dónde el móvil está en reposo (quieto)?b. ¿Dónde el móvil se mueve hacia adelante?c. ¿Dónde el móvil retrocede (se mueve hacia atrás)?d. ¿Cuánta distancia recorre el móvil?e. ¿Cuánta distancia recorre el móvil hacia adelante?f. ¿Cuánta distancia recorre el móvil hacia adelante?g. ¿Cuál es el desplazamiento del móvil?h. ¿Cuánto tiempo está el móvil en reposo?i. ¿Cuánto tiempo dura todo el movimiento del móvil?

10. Escribe con tus palabras cada una de las tres leyes de Newtons.

11. ¿Es correcto decir que la inercia es la razón por la cual un objeto en movimiento continúa moviéndose cuando no hay fuerza que actúe sobre él?

12. A continuación, se presentan unas pistas y las respectivas respuestas. Con ellas elabore un crucigrama

- Cociente entre el cambio de velocidad y el tiempo = aceleración.- Movimiento con velocidad variable = Movimiento Uniforme Acelerado. - Aceleración con valor aproximado de 9,8 m/seg2 = gravedad.- Tiempo que demora un objeto en dar una vuelta = periodo.- Línea que une las diferentes posiciones del recorrido de un objeto = trayectoria.- Posición final menos posición inicial = desplazamiento.- Cociente entre el desplazamiento y el tiempo= rapidez.- Caída vertical de los cuerpos en la que no se tiene en cuenta el rozamiento del objeto con el aire= caída libre.- Trayectoria de los proyectiles = parábola.- Movimiento con velocidad constante = Movimiento Rectilíneo Uniforme.

13. Seguidamente observa una gráfica velocidad vs tiempo de un movimiento hipotético de un móvil, para que analices y construyas tus gráficas relacionadas con el movimiento.

- ¿Qué significa una línea recta horizontal por encima, sobre o por debajo del eje X del gráfico de velocidad contra tiempo?

CIBERGRAFIA Y BIBLIOGRAFÍAhttps://contenidosparaaprender.colombiaaprende.edu.co/G_10/S/S_G10_U01_L03/S_G10_U01_L03_04_01_01.html https://contenidosparaaprender.colombiaaprende.edu.co/G_10/S/S_G10_U01_L03/S_G10_U01_L03_03_01_00.html http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena1/4q1_index.htm Hewitt, Paul (2007). Física conceptual. México: Pearson.