ENTORNO VIVO
LOGRO: Realizar predicciones sobre el comportamiento de cuerpos en movimiento en una y dos dimensiones, por medio de la observación sistemática de las características, de los patrones de movimiento que se muestran en ambos tipos, mostrando objetividad y responsabilidad.
NOTA: Como ya te habrás dado cuenta la Física es una ciencia interesante y completa que te proporciona la metodología y las herramientas necesarias para investigar los fenómenos que presentan los cuerpos en la naturaleza y, que de hecho, al hablar genéricamente sobre los “fenómenos en la naturaleza”, implícitamente se están respetando o desafiando las leyes de la física.
INTRODUCCIÓN
En esta unidad la Física te brinda un conjunto de herramientas como: ecuaciones, ejercicios y bases teóricas, con las cuales podrás calcular y predecir las diferentes variables que involucran el movimiento de los cuerpos. Además, aclararás algunas dudas sobre ciertos conceptos, que debido a su uso convencional e inadecuado se han perdido o se confunden como la velocidad y rapidez, aceleración constante y
velocidad constante, distancia y desplazamiento.
Einstein decía que todo es relativo, pero ¿qué quiere decir ese término en cuanto al movimiento y puntos de referencia?, ¿qué es una referencia absoluta o punto de referencia absoluto y relativo?, éstas y muchas incógnitas más serán resueltas en el transcurso de esta unidad.
Trabajaremos con movimientos simples en una dimensión, con velocidad constante y con velocidad variable, estudiaremos arranques y frenado de móviles para ver qué tiempo o distancia necesita para alcanzar cierta velocidad o detenerse en cierto punto.También estudiaremos el movimiento que describe un objeto cuando es lanzado hacia arriba y cómo es afectado, por la fuerza de la gravedad, al grado que lo va frenando
conforme va subiendo y cómo la misma gravedad le va devolviendo al objeto la energía cuando comienza a caer, reponiéndole la velocidad perdida.
MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN
Para abordar este tema , se tendrá en cuenta el siguiente objetivo : Calcular la posición en la cual se encuentra un cuerpo, la velocidad que tiene al cabo de cierto tiempo,su aceleración y el lapso de llegada a su destino, por medio de la observación, descripción e interpretación gráfica.
Primero que todo empezaremos con una actividad individual.
Observa el video titulado “El movimiento de una partícula” y contesta lo que se solicita:
1. ¿Cuál es el movimiento más simple efectuado por un objeto?
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2. ¿Dónde se puede encontrar?
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3. ¿Qué tan fácil se puede lograr y por qué?
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4. ¿Cómo se llama al estado de reposo o movimiento que guardan los cuerpos?
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5. ¿Qué es constante en un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)?
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6. Cita 3 ejemplos de este movimiento
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7. ¿Cuál es la diferencia sustancial entre el movimiento rectilíneo uniforme (MRU) y
el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)?
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8. ¿Cuándo una aceleración es positiva y cuándo negativa?
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9. Esquematiza en una hoja de papel milimétrico cómo es la gráfica de rapidez contra
tiempo de un MRU y un MRUA.
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10. Menciona 5 movimientos que describan una trayectoria parabólica.
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Conceptos de distancia, desplazamiento,
rapidez, velocidad y aceleración
Cotidianamente manejamos estos términos, pero recurrentemente de manera incorrecta, por lo cual, es tiempo de aclarar el panorama.
La distancia es sólo un conjunto de longitudes recorridas, sin importar dirección o sentido, de modo que se puede describir como la longitud de la trayectoria que describe un móvil. En tanto, el desplazamiento es el cambio de posición que presenta un cuerpo, en cuyo caso requiere manifestarse la magnitud del desplazamiento (una distancia), así como su dirección y sentido.
La distancia total recorrida resulta de sumar algebraicamente todas las distancias que
constituyen la trayectoria. dT= d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8+d9
El deslizamiento aplicando el teorema de Pitágoras resultará de sumar vectorialmente todos los desplazamientos en x para obtener la sumatoria en x, y lo propio con los desplazamientos verticales, de donde:
Así como sucede con los conceptos de distancia y desplazamiento, pasa de manera similar con la rapidez y la velocidad, puesto que la rapidez es la magnitud de la velocidad y es un escalar, mientras que la velocidad es un vector, pero ambas magnitudes están relacionadas. La rapidez representa la distancia recorrida por unidad de tiempo y la velocidad representa el desplazamiento efectuado por unidad de tiempo. Su representación matemática, para un instante dado, son las siguientes:
r= d/ t , v= d / t ,
Para terminar con este juego de conceptos consideremos a la aceleración que representa el cambio de velocidad que sufre un cuerpo durante cierto tiempo. El cambio de velocidad -consideración importante- puede consistir en el incremento o decremento de su magnitud. Cuando un automóvil arranca del reposo, presentará una aceleración al incrementar su velocidad; en el momento en que su velocidad es constante su
A continuación para afianzar el tema realiza los siguientes ejercicios y socializarlos con tus compañeros y asesor.
1. Una persona camina a razón de 5 km/h de manera constate. Si para llegar de su casa a su trabajo tiene que recorrer la avenida principal de la ciudad que va de Oriente a Poniente, con una longitud de 18 km, ¿cuánto tiempo le tomará llegar a su trabajo?
2. Un crucero hace un recorrido de 470 km en línea recta a través del océano y siempre lo hace en 5 hrs. Calcula la velocidad del crucero en su viaje.
3. Un automóvil realiza un viaje en línea recta a 115 km/h recorriendo 210 km y, posteriormente, debido a una falla mecánica, tuvo que recorrer los 75 km restantes a una velocidad de 50 km/h. ¿Cuál es la magnitud de la velocidad media del viaje?
4. Si sabemos que la velocidad del sonido en el aire es de 1224 km/h y en la distancia vemos un relámpago de un rayo y, al cabo de 7 segundos escuchamos el sonido. ¿A qué distancia cayó el rayo?
5. Un móvil recorre una distancia de 185 km en 150 minutos. Calcula la magnitud de su velocidad en km/h
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