INSTITUTO SAN FRANCISCO SOLANO: INTRODUCCION A LA FÍSICA

Introducción a la física Tp 1 de la historia de la Física
(Act. 1 correspondiente al 18/03/20)

Subido el 19/03/20
Contenido: Historia de la física
Profe: Gustavo Ayala

Introducción

Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos con energía eléctrica,

compact disc, computadoras, vacunas, ruedas, cubiertos e incontables productos

científicos y tecnológicos. Infinidad de elementos y conocimientos que dispone-

mos hoy en la sociedad nunca se hubiesen alcanzado sin el desarrollo de la Cien-

cia y de la Tecnología.

Sin embargo, gran cantidad de los logros científico-tecnológicos fueron obteni-

dos, no sin grandes inconvenientes, controversias, contradicciones, idas y veni-

das. Incluso, en muchos casos, se produjeron discordias y luchas: "el conoci-

miento es poder".

Es cierto que la construcción del conocimiento científico no es fácil ni siempre es

por el bien del hombre, pero también es muy cierto que gracias a nuestros cono-

cimientos actuales, millones de personas podemos vivir en mejores condiciones

que las existentes hace años atrás.

Le proponemos entonces recorrer una historia fascinante, desde los primeros co-

nocimientos prácticos alcanzados por el hombre hasta el estado de la Física ac-

tual, una de las llamadas Ciencias de la Naturaleza.

Preguntas orientadoras

• ¿Cómo surgen los descubrimientos? ¿Son siempre fruto de la observación?

• ¿Debemos considerar el error como algo indeseable al trabajar en Física?

• ¿Qué son los modelos y cuál es su importancia en el desarrollo de la Física?

• ¿Cuál es el lugar que tiene la Matemática en el campo de la Física?

• ¿Cómo se construyeron los conceptos básicos de velocidad, aceleración y

fuerza, entre otros?

El Universo en la antigüedad

:|Trate de hacer un listado de las preguntas que antiguamente se habrá he-

cho el hombre sobre el Universo.

:|¿Por qué era necesario responder esas preguntas?

:|¿De qué manera habrán sido respondidas?

Nuestra imagen actual del Universo tiene, en líneas generales, apenas unos po-

cos siglos de vida, e incluso menos de un siglo en muchos aspectos.

Desde la antigüedad y hasta mediados del siglo XVI, el Universo fue considerado

como un “Cosmos”, es decir como una unidad ordenada (“cosmos” proviene del

griego “orden”) donde cada elemento, incluyendo al hombre, ocupaba el lugar que

le correspondía.

Cada civilización elaboró su propia imagen del cosmos a partir de las experien-

cias directas de sus habitantes, del territorio en el que vivían y de las actividades

que desarrollaban cotidianamente. De esta manera surgieron distintas cosmolo-

gías, algunas similares entre sí y otras diferentes, que explicaban mediante mitos

no sólo las leyes del Universo, sino también su origen, su evolución e incluso, por

qué es tal como es y no de otra forma.

En la mayoría de las civilizaciones antiguas, el Sol, la Luna y los demás astros lle-

garon a ser considerados dioses, transformándolos en objetos de adoración. Las

lluvias, las inundaciones, los vientos, el día, la noche y los demás fenómenos na-

turales se explicaron a partir de causas divinas. Las iras de los dioses, atribuidas

en muchos casos al comportamiento inapropiado de los hombres, eran las res-

ponsables de catástrofes de todo tipo, tempestades, incendios, sequías y escasez

de alimentos. De la misma manera eran explicados por medio de los favores de

los dioses las cosechas abundantes, los climas favorables y la fertilidad de las

mujeres. Estas explicaciones dieron lugar al surgimiento de los ritos para apla-

car a los dioses enfurecidos, para agradecer sus bondades, pedir sus favores y

ofrecerles tributos.

A partir del asentamiento de familias y grupos humanos en lugares fijos surgió la

agricultura, con la consiguiente necesidad de realizar el arado, la siembra y la co-

secha, así como la caza, la pesca, la cría y la reproducción de animales domésti-

cos, entre otras actividades dirigidas a la subsistencia. Se fue profundizando tam-

bién la necesidad de conocer y determinar de modo más preciso los distintos mo-

mentos del día y las épocas del año más convenientes para la realización de las

diferentes tareas.

La observación cuidadosa y el registro detallado de los cambios en la posición del

Sol y de ciertas estrellas, así como los cambios de forma de la Luna, se transfor-

maron entonces en fenómenos que el hombre primero describió y luego intentó

explicar para guiar sus actividades cotidianas.

Con el correr de los siglos, y con el avance de las técnicas de navegación, los

hombres comenzaron a utilizar las estrellas para establecer las diferentes rutas

marinas, tanto para conquistar nuevas tierras como para ampliar los intercam-

bios comerciales. La posición de las llamadas estrellas fijas y de las constelacio-

nes, permitió la confección de los mapas estelares de navegación.

Los babilonios y los egipcios fueron los primeros en realizar observaciones meto-

dológicas y sistemáticas del cielo y de los cambios que en él se producían. A lo

largo de los siglos no sólo acumularon grandes cantidades de datos y registros

sino que además llegaron a formular predicciones muy precisas sobre los cam-

bios celestes, como por ejemplo, la posición de la Luna a lo largo del año. Sin em-

bargo, estas civilizaciones no lograron elaborar una Astronomía porque sus ex-

plicaciones mantenían un fuerte carácter mítico.

Los mitos perduraron por su belleza estética, por el asombro ante lo desconoci-

do y también para explicar fenómenos naturales. Según esta concepción, la natu-

raleza no podía ser comprendida sino que sólo se podía tener la esperanza remo-

ta de complacer a los dioses para que fueran benevolentes.

:|A partir de lo leído, ¿qué relaciones encuentra entre el desarrollo de las téc-

nicas, de los conocimientos sobre la naturaleza y el desarrollo de la socie-

dad? ¿Qué otros ejemplos puede mencionar donde se manifiesten dichas re-

laciones? Coméntelo en un mínimo de 10 renglones y en un máximo de 20.

:|Indague en libros de texto, enciclopedias, etc. sobre el conocimiento de la

naturaleza y el desarrollo tecnológico en alguna de las antiguas civilizacio-

nes prehispánicas de América.

La necesidad de unidades de medida

:| ¿Por qué supone que el hombre necesitó medir?

¿Cuáles fueron las primeras cosas que habrá medido?

¿De qué manera lo habrá hecho? ¿Con qué instrumentos?

Con el desarrollo de pequeñas poblaciones y ciudades antiguas, se fue haciendo

cada vez más necesario para constructores, comerciantes y pobladores en gene-

ral, establecer unidades de medida estandarizadas.

Si bien las grandes distancias se determinaban de acuerdo a los días que duraba

el viaje, esto no era aplicable a las cuestiones cotidianas. Surgieron así unidades

de medida relacionadas con el propio cuerpo humano.

En Egipto se utilizaba el pie (longitud del pie), el palmo (longitud del ancho de la

palma de la mano) y el codo (longitud del antebrazo, desde el codo hasta la pun-

ta del dedo mayor extendido). Más adelante, los romanos medirán las distancias

recorridas en millas ("mil pasos", donde cada paso equivalía a 5 pies romanos).

A pesar de las grandes ventajas que ofrecía este tipo de medición, que tomaba co-

mo referencia al propio cuerpo humano, presentaba como inconveniente la dife-

rencia de medida entre distintos sujetos: dos hombres distintos podrían tener dis-

tintos codos, pies o palmas. Para salvar este problema, fue necesario crear una

unidad de referencia o "medida patrón". En el caso de Egipto, las varas de codo

se comparaban y calibraban con respecto al "codo real”, que se preservaba en la

forma de una vara de granito negra contra la cual los arquitectos estandarizaban

sus propias varas de codo. Un caso interesante es el de la yarda: según se cuen-

ta, se fijó en el siglo XII por Enrique I de Inglaterra como la distancia desde su pro-

pia nariz a la punta de su dedo pulgar con el brazo extendido.

En síntesis, medir es comparar con una unidad patrón conocida. El patrón se eli-

ge arbitrariamente por conveniencia, practicidad o confiabilidad. Así, el metro

(creado luego de la Revolución Francesa), se definió como la diezmillonésima par-

te de la distancia entre el polo Norte y el Ecuador, medida a lo largo del meridia-

no que pasaba por París.

Con el tiempo, luego de descubrir errores en las mediciones terrestres, el metro

se redefinió. En el año 1960 se lo estableció como 1.650.763,73 veces la longitud

de onda de la luz rojo anaranjada emitida por una lámpara especial de Criptón 86,

que puede reproducirse en un laboratorio con muchísima precisión.

En 1983, nuevamente se lo redefinió como la longitud del camino atravesado por

la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de un segundo.

:|Averigüe cualés fueron los orígenes del reloj y cuáles las diferentes mane-

ras de medir el tiempo a lo largo de la historia.

:|Presente sus resultados en una línea de tiempo.

Los sistemas de medidas

:|¿Cuánto mide? ¿Cuánto pesa? ¿Qué hora es? ¿Cuál es el valor de la máxi-

ma velocidad permitida en la ciudad?

:|Identifique las unidades de medida que mencionó en el punto anterior. Con-

feccione un cuadro con las unidades de medida correspondientes.

:|¿Qué otras unidades conoce?

Actualmente, coexisten diferentes sistemas de medidas en el mundo. Por ejem-

plo, en Estados Unidos se utiliza cotidianamente la milla, la libra y los grados Fa-

renheit, mientras que en Argentina cotidianamente utilizamos el kilómetro, el ki-

logramo fuerza (kgf o kg) y los grados centígrados. Sin embargo, a partir del año

1960 se impulsa la adopción del denominado Sistema Internacional (SI) en todos

los países. Nuestro país adoptó este sistema métrico, algunas de cuyas unidades

fundamentales son:

Longitud metro m

Tiempo segundos

Masa kilogramo kg

Introducción a la física

Profe. Gustavo Ayala

(Act. 2 correspondiente al 25/03/20)

Subido el 25/03/20

Contenido: Pasajes de unidades

Punto (1) Según la tabla, resolver aplicando las equivalencias de cada unidad, por la regla de tres simple, escribir cada paso de cómo llega al resultado como se muestra en el ejemplo.

Pasar de..

500km a m
200km a cm
4500m a km
20m a cm
688cm a km
50kg a g
400g a kg
800kg a mg
30g a mg
700mg a kg
900mg a g
20hs a min
8hs a seg
1200min a hs
78min a seg
4000seg a hs
90seg a min
72km/h a m/seg
50m/seg a km/h
30K a °C
15°C a K
0.1C a K
0.5mC a C
10A a mA
30000mA a A

Ejemplo

1km _____1000m

500Km____500.000m

Explicación;

Un km es igual a 1000m, luego se coloca el dato que se da a calcular que en este caso es 500km, por debajo de su misma unidad osea km. Luego se averigua cuantos metros serán estos 500km de la siguiente manera. Multiplicar en cruzado es decir 500km por 1000m y el resultado de este mismo se divide con el dato de en frente, que en este caso es 1km.

Los ejercicios pueden resolverse con la ayuda de internet acuerdence no confiar en una sola pagina web, o sino de los libros de física que también se podrían encontrar en la web si es que no tienen uno físicamente.

Punto (2)

Realizar un ejemplo de cada unidad de la actividad y su magnitud de la actividad (1) llevándolo a la vida real, por ejemplo;

"Un auto lleva una velocidad de 80km/h"

Nuevamente pueden ayudarse bajo la vía web o libros y acuérdense que las unidades tienen que corresponder a su magnitud es decir debe ser coherente con la realidad, en la ciencia física.

Para consultas dejo mi mail, www.halcon_a_2000@hotmail.com.ar

Actividad n°3 correspondiente al 25/03/20. Subido el 01/04/20

Contenido: La física y sus ramas. Cinemática

Como se ve en la imagen esta se relaciona con las anterior actividades, tanto en la historia a de la física como en las unidades y magnitudes. De qué manera? La imagen si ven bien y leen por sobre todo habla de una ciencia, la física la cual no estudia un solo tema sino varios aspectos y fenómenos de la vida, no solo los seres humanos sino también los planetas, los seres vivos y como afecta e interactúa con ellos los fenómenos. Los fenómenos físicos son aquellos cambios que sufre un cuerpo sin que esto altere su naturaleza, propiedades o constitución. En ellos, simplemente se produce un cambio de estado, de forma, de volumen o de posición.

Los fenómenos físicos también ocurren cuando un cuerpo se mueve o se traslada desde un punto a otro. Este tipo de fenómenos se identifican también por ser reversibles.

Los fenómenos físicos se oponen entonces a los denominados cambios químicos, que suceden justamente cuando sí hay una transformación en la naturaleza o composición del cuerpo. O bien, cuando se produce una nueva.

Esto sucede por ejemplo cuando acercamos un trozo de papel a la llama de una vela. Luego de que el papel se prenda fuego, podremos observar que se ha convertido en ceniza. En este caso entonces nos encontramos frente a un fenómeno químico puesto que el papel, junto con el fuego, se transformaron en cenizas. Pero esto así está incompleto por ende mal ya que no solo es un fenómeno químico sino que también hay un fenómeno físico, que es el intercambio de energías.

Como se observa, estos fenómenos no son reversibles, ya que esas cenizas no se pueden volver a convertirse en papel. Como si ocurre por ejemplo con un cubo de hielo que se derrite. Este puede volver del estado líquido al sólido si se lo coloca nuevamente en el congelador.

Pero bueno volviendo al principio todos estos fenómenos fueron estudiados a lo largo del tiempo y se sigue estudiando, pero al ser mucho la cantidad de fenómenos la física se fue distribuyendo en distintas ramas la cual cada una se encarga de estudiar cada uno de ellos.

Esto estaría relacionado con la parte histórica de la física y en cuanto a las unidades de medida en si todas las ramas las necesitan para calculara y medir su fenómeno por así decir.

Pero en este caso vamos a tomar una de las ramas de la física que estudia un fenómeno obviamente, que será el movimiento Y se llama Cinemática.

Cinemática

La Cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.

Cuando estudiamos el movimiento de un cuerpo, lo tenemos que hacer siempre respecto a un Sistema de Referencia, que es un punto o conjunto de puntos a través del cual describimos el movimiento que tiene un cuerpo.

Diremos que un cuerpo está en movimiento respecto a un sistema de referencia cuando cambia de posición en el tiempo, si no cambia diremos que está en reposo. El movimiento es relativo, es decir, va a depender del sistema de referencia que escojamos.

Al estudiar el movimiento de un objeto u cuerpo, la distancia, el tiempo y la velocidad.

· La Distancia es la posición de un cuerpo o el recorrido de este según un sistema de referencia para poder medir sus magnitudes. Se expresa con el símbolo “X”.

· El Tiempo dimensión física que representa la sucesión de lapsos por los que pasa la un cuerpo. El período aplicado por el hombre determinado durante el que se realiza una acción o se desarrolla un acontecimiento. Su símbolo es “t”

· La Velocidad es la distancia de un móvil u cuerpo que recorre en un tiempo determinado. Muestra y expresa la variación en cuanto a posición de un objeto y en función del tiempo. Su símbolo es “V”

Desarrollar respuestas con respecto a los a las siguientes pregunta referentes los textos anteriores.

1. 1 ¿En que se basa el estudio de la física?

2. 2 ¿A que se llama ramas de la Física?

3. 3 ¿Qué es un fenómeno físico?

4. 4 Nombrar tres ramas y tres fenómenos que estén relacionado uno con otro.

5. 5 ¿Cuál es la diferencia entre los fenómenos físicos y químicos? Dar tres ejemplos

6. 6 ¿Qué estudia la cinemática y en ella se tiene en cuenta la fuerza que puede generar un movimiento?

7. 7 ¿Cuáles son las partes del movimiento según la cinemática?

8. 8 ¿En que se mide la X?

9. 9 ¿En que se mide el t?

1 10 ¿En que se mide la V?

1 11 ¿Cuál es la relación entre ellas? Explicar detalladamente.

112 Realizar un dibujo de un cuerpo en movimiento y agregar las tres partes fundamentales de la cinemática. Tiene que llevar cualquier valor su respectiva unidad.

Para consultas dejo mi mail, www.halcon_a_2000@hotmail.com.ar

(Fecha de entrega de los trabajos miércoles 08/04)

OTROS CORREOS PARA COMUNICARSE CONMIGO.

halcon8288@gmail.com

halcon8228@gmail.com

Actividad correspondiente al miércoles 08/04/20
Contenido: Videos integradores de los temas dados con anterioridad
Subido el 07/04/20

Hola chicos paso a contarles que de ahora en mas a partir de esta nueva y siguiente actividad, los trabajos no se enviaran mas a mi correo, sino que van tener que enviarlo a un programa llamado classroom. Aca le dejo el link de la pagina que esta en google, y aparte les dejo la contraseña para que puedan ingresar al grupo de 4to C

https://classroom.google.com/u/0/c/Njc0MTczMTY2OTRa

Contraseña: q4hstyx

Bueno ahora pasamos a la actividad

Al final de la hoja van a encontrar un link de 6 videos que subi en youtube, los cuales explique las actividades que les estuve dejando en este tiempo y resolviéndolas para que se les haga mas fácil comprender. Después de ver los videos;

# Van a tener que hacer una autoevaluacion en primer instancia, de cada uno de sus trabajos. Aclaro no hay que enviar los trabajos de nuevo, sino corregir junto con el video.

# Luego les enviare un Trabajo integrador de modo evaluatorio la siguiente semana, basado en todos los trabajos es decir todo lo que vimos.

Se aclara que en el trabajo integrador no entrara el tema de M.R.U.

Cualquier consulta, tienen mis correos, que estoy para ayudarlos.

Acá les dejo el link de los vídeos que también lo van a encontrar en Classroom en el grupo de 4to C

https://www.youtube.com/channel/UCTdK4AWYmgy1T-AJmgjm2Aw

Trabajo integrador evaluador de física

Actividad n5 correspondiente al Miércoles 15

Temas;

Historia de la física

Pasajes de unidades

Ramas de la física

Cinemática (introducción)

(Se Vuelve a recordar que desde ahora los trabajos se deben entregar por la aplicación Classroom solamente, ya que vamos a trabajar, preguntar y responder desde ahí. No se va aceptar los trabajos por mail. El trabajo ya ha sido enviado a la aplicación, respondan y pregunten todo desde ahí.)

Consignas del trabajo;

Consta de 5 temas es decir, (Tema 1, Tema 2, Tema 3, Tema 4, Tema 5)

Tema 1 lo realizaran los estudiantes con apellidos que empiecen con (A, B, C, D, E, F)

Tema 2 lo realizaran los estudiantes con apellidos que empiecen con (G, H, CH, I, J, K)

Tema 3 lo realizaran los estudiantes con apellidos que empiecen con (L, LL, M, N, Ñ, O)

Tema 4 lo realizaran los estudiantes con apellidos que empiecen con (P, Q, R, RR, S, T)

Tema 5 lo realizaran los estudiantes con apellidos que empiecen con (U, V, W, X, Y, Z)

Tema 1 apellidos que empiecen con (A, B, C, D, E, F)

a) ¿Cuál era la mirada del hombre hacia los fenómenos, en el pasado?

b) Pasar de; I) 5000mg a kg, II) 1000min a Hs, III) 80km/h a m/seg

c) ¿Cuál es la relación de la velocidad con la distancia y el tiempo? Porque

Tema 2 apellidos que empiecen con (G, H, CH, I, J, K)

a) ¿Por qué el hombre tuvo la necesidad de medir?

b) Pasar de; I) 2km a cm, II) 300g a mg, III) 100km/h a m/h

c) ¿Cuáles son las partes fundamentales de la cinemática? Y Porque

Tema 3 apellidos que empiecen con (L, LL, M, N, Ñ, O)

a) ¿Cómo surgen los descubrimientos?

b) Pasar de; I) 79hs a seg, II) 120mg a kg III) 120km/h a m/seg

c) Explicar de qué trata y que estudia la cinemática

Tema 4 apellidos que empiecen con (P, Q, R, RR, S, T)

a) ¿El error es necesario en la física? Porque

b) Pasar de; I) 20km/h a m/h, II) 9000seg a min, III) 100g a kg

c) ¿A que hace referencia las palabras ramas y fenómenos en la física?

Tema 5 apellidos que empiecen con (U, V, W, X, Y, Z)

a) ¿Cómo veía el hombre el universo, en el pasado?

b) Pasar de; I) 50kg a g, II) 87hs a seg, III) 54k/h a m/seg

c) ¿Qué son los fenómenos físicos y químicos?

Actividad n°5 correspondiente al día miércoles 21/04/20

Contenido: Sistema de referencia, origen de coordenadas, M.R.U.

Como ya sabemos la Cinemática es una parte de la mecánica de la física, que la misma tiene por finalidad describir matemáticamente todos los tipos posibles de movimiento, sin relacionarlo con la causa de que genero ese movimiento.

Para seguir, antes, vamos a definir lo que es el “Movimiento”

Es aquel cambio de posición que realiza o experimenta un cuerpo, con respecto a un “sistema de referencia.” La visión del del observador se consideras el “origen de coordenadas”.

¿Qué es un sistema de referencia?

Es aquel lugar en el espacio en donde en forma real o imaginaria se sitúa un observador para analizar un fenómeno, ¿Cuál fenómeno? En este caso “el movimiento”.

Y el origen de coordenadas es el lugar puntual, donde tomamos como inicio para medir el movimiento.

Como verán el sistema cartesiano (el eje Y y el eje X) lo relacionamos con los tres elementos fundamentales del movimiento, la velocidad “ V”, el tiempo “ t” y a distancia “X”.

De esta manera podemos medir y calcular la posición del muchacho, su velocidad y/o su tiempo.

Por ejemplo

De esta manera vemos que se toma de referencia unas escalas (como en una regla) pero con sus unidades respectivas, colocando cada uno de los ejes (Y , X), en este caso será la escala de velocidad lo colocamos en el eje “Y” y la escala del tiempo lo colocamos en el eje “X”.

Este sería un “grafico” ¿Qué es un grafico? Un grafico en cinemática representa el fenómeno del movimiento expresado en dos escalas de los elementos del movimiento (velocidad, tiempo, distancia) de estos elementos irán colocados en los ejes cartesiano (Y,X). El grafico representa exactamente el problema a situación, los datos que está pasando en el movimiento.

En este ultimo grafico, es un grafico que representa la velocidad y el tiempo se nombra exactamente “Grafico de velocidad en función de tiempo” y se escribe de esta forma V(t).

Punto A

¿Qué representa un grafico de velocidad en función de tiempo?
¿Qué representa un grafico de distancia en función de tiempo?
¿Qué representa un grafico de velocidad en función de distancia?

Punto B

1. Realizar un grafico de velocidad en función de tiempo V(t)

2. Realizar un grafico de velocidad en función de distancia V(x)

3. “ “ “ “ distancia en función de tiempo X(t)

Datos de la (V, t y X)

(0m/seg a 5m/seg), (0seg a 6seg), (0m a 8m)

Punto C

1. Averiguar qué significa el vacio para la física

2. Y como se relaciona con la cinemática ósea el movimiento.

(Se acalara que las imágenes no se ven por una cuestión de formato. pero si ven con claridad en el programa donde estamos trabajando que es Classroom.)

Física

Actividad n 5 del miércoles 29/04/20

Contenido: M.R.U

M.R.U.

En el movimiento de un cuerpo, ya sabemos que se encuentran tres elementos fundamentales que ya conocemos y son la velocidad, el tiempo y la distancia. Pero nos enfocamos en los puntos de referencia, en las coordenadas que tomamos del movimiento y lo relacionamos con la realidad del movimiento. Por ejemplo del comienzo del movimiento de la finalización del movimiento y de también desde donde tomamos o calculamos el inicio del movimiento y hasta a donde calculamos el mismo.

El movimiento está compuesto por;

Velocidad Inicial “Vi” Es la Vel. que se toma, como de comienzo del movimiento o desde donde empiezo a calcular la Vel..

Velocidad Final “VF” Es la Vel. que se toma como la finalización del movimiento hasta donde calculamos el mismo.

Tiempo Inicial “ti” Es el tiempo que se toma, como de comienzo del movimiento o desde donde empiezo a calcular el t..

Tiempo Final “tF” Es el tiempo que se toma como la finalización del movimiento hasta donde calculamos el mismo.

Distancia Inicial “Xi” Es la distancia que se toma, como de comienzo del movimiento o desde donde empiezo a calcular la dist..

Distancia Final “XF” Es la distancia que se toma como la finalización del movimiento hasta donde calculamos el mismo.

Estas silabas significan Movimiento rectilíneo uniforme, Esto hace referencia al trayecto del movimiento de un cuerpo donde la velocidad del mismo es constante es decir no cambia su velocidad su Velocidad Inicial “VI” y su Velocidad Final “VF”. Por ende En el grafico va a variar solamente el tiempo y la distancia “no la velocidad y esto generar un vector es decir hablando fácilmente una flecha uniforme horizontal, que representa la velocidad constante en el grafico que ya conocemos.

Como vemos en la imagen l(en la flecha) a velocidad inicial como final se mantiene se mantienen iguales es decir a 2m/seg. Mientras que el tiempo varia de ti= 0seg a tF= 3seg.

Y la distancia también aunque no se vea en el grafico, porque? Vayamos a la realidad, si un cuerpo en tiempo determinado tiene una velocidad constante, como en este caso, hay movimiento no? Porque? Porque el cuerpo al moverse se traslada de un sector a otro no? Entonces si el cuerpo estaba en una posición y luego término en otra posición, significa que hizo una distancia. Desde Xi a XF

Y como se puede saber el valor de esta distancia recorrida con los datos que tenemos?

Aplicando la ecuación de M.R.U. que es;

XF = Xi + V . Tt

La distancia final es igual a la distancia mas la velocidad por el tiempo total.

Para empezar todo problema en física el primer paso es anotar todos los datos que son;

XF = ¿? (la distancia recorrida es decir la distancia final no la tenemos es una incognita, es decir se debe calcular)

Xi = 0m (en este caso como no se dio el dato de que distancia empezó a moverse o desde donde medimos, se toma como que arrancaría el cuerpo a moverse desde una distancia cero metros)

Vi = VF ( la velocidad como es constante, van a valer o mismo la velocidad inicial y la final) Es decir;

V = 2m/seg

Ti = 0seg (tiempo inical es igual a cero segundos)

TF = 3seg (tiempo final es igual tres segundos)

¿Cómo saco el tiempo total del recorrido?

Tt = TF - Ti (Tiempo total es igual al tiempo final menos el tiempo inicial)

Tt = 3seg - 0seg

t = 3seg (tres segundos tardo el cuerpo en hacer la distancia)

Ya tenemos todos los datos menos la distancia Final “XF”. Hay que tener en cuenta que en una ecuación no puede haber dos o más incógnitas, solamente tiene que haber una sola incógnita para poder resolverse.

La ecuación de M.R.U como ya sabemos es;

XF = Xi + V . t

XF = 0m + 2m/seg . 3seg

( Esta ecuación es un cálculo combinado el cual acuérdense que los mas y los menos, separan en términos)

XF = (0m) + (2m/seg . 3seg)

(Antes de empezar hacer las cuentas se deben cancelar si o si la unidades que son iguales, que en este caso se cancela los segundos)

XF = (0m) + (2m . 3)

(Como vemos bien se cancelaron los segundos y me quedan las unidades en metros, que es como debe ser ya que la distancia se mide en metros)

XF = 6m (La distancia que recorrió el cuerpo fue de 6 metros entonces)

Punto D

1. Dado el grafico Calcular la distancia recorrida

2. Un cuerpo recorre una distancia de 500km a una velocidad constante de 4m/seg.

a) ¿En que tiempo realizo esa distancia?

b) Realizar un grafico V(t)

3. Un móvil lleva una velocidad constante de 70m/seg y recorreré una distancia en o,2 minutos.

a) ¿Qué distancia recorrió?

b) Realizar un grafico de V(x)

(IMPORTANTE 1 RESPETAR LAS UNIDADES QUE SEAN IGUALES ES DECIR HACER EL PASAJE DE UNIDADES SI ES NECESARIO. 2 REALIZAR TODO LOS CALCULOS, CUENTAS, DATOS Y DEMAS EN LA HOJA PARA PODER VER EL RAZONAMIENTO Y LOS PASOS QUE HIZO PARA LLEGAR A LAS CONCLUSIONES Y RESULTADOS. 3 CON ESTO ESTOY DANDO A ENTENDER QUE EL RESULTADO SOLO NO SIRVE YA QUE SE TIENE QUE VER SI SE ENTENDIO EL PROBLEMA, NO DEJAR NADA AL AZAR PARA QUE DE MANERA TAL QUE ESTEN BIEN LOS EJERCICIOS)

(Desde ya saben que pueden consultarme así los ayudo.)

(Se acalara que las imágenes no se ven por una cuestión de formato. pero si ven con claridad en el programa donde estamos trabajando que es Classroom.)

Física

Act. N6

Fecha: 6/4/20

Contenido: Clase de Repaso

Movimientos

¿Cómo sabemos que algo se mueve?

Algo se mueve cuando cambia el lugar en el que se halla, de un instante a otro.

Siempre que algo se mueve lo hace respecto de otra cosa que suponemos quieta.

En física se dice que un objeto se mueve cuando varía su posición respecto

a un sistema de referencia que se supone fijo.

Hay múltiples movimientos a nuestro alrededor: los autos que transitan

las rutas, los árboles que se mueven con el viento, el Sol que aparece cada

mañana y los distintos astros que recorren el cielo durante la noche. Es fácil

observar movimientos, pero tal vez no nos resulte sencillo describirlos. Hay

dos buenas razones para ello:

● Todo movimiento es relativo

Hoy en día decimos que la Tierra gira alrededor del Sol y que tarda 365

días en dar una vuelta completa. Sin embargo, nos parece que la Tierra no se

mueve, y es el Sol que sí lo hace.

● La descripción del movimiento depende de nuestra referencia

Para indicar la posición de un objeto necesitamos tener algún sistema de

referencia, es decir, fijar un punto en el espacio desde el cual podamos indicar

precisamente la posición del objeto y luego determinar si esta posición varía.

Por ejemplo, cuando necesitamos ubicar una esquina de una ciudad, en general,

alcanza con decir cuántas cuadras hacia adelante (o hacia atrás) hay que recorrer

desde donde estamos y luego cuántas cuadras a la derecha (o la izquierda).

En este caso, como en el juego de la batalla naval, solo necesitamos dos

datos o coordenadas para ubicarnos.

Para describir un movimiento es necesario decir de qué manera se mueve.

No es lo mismo una pelota atada a un piolín que se mueve en círculos, que

el recorrido que realiza un auto en la ciudad. Por eso hace falta indicar el tipo

de trayectoria. Las trayectorias pueden ser rectas, circulares, curvas o adoptar

casi cualquier forma.

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

Al movernos, los objetos y nosotros, lo hacemos de distintas maneras. Un

cierto objeto puede recorrer una distancia en un tiempo dado. Por ejemplo,

una persona puede recorrer unos cien metros en tres minutos.

La rapidez nos da la pauta de cuán rápido se mueve algo.

En este curso hablaremos de: rapidez instantánea, que indica con qué

rapidez se está moviendo en ese momento preciso y de rapidez media, (que

nos informa de cuánto tiempo le llevó recorrer una cierta distancia).

Por ejemplo, un auto que recorre 400 km en 8 horas no necesariamente se

ha movido siempre con la misma rapidez. Posiblemente en algún momento se

haya movido a 80km/h y en otros a 20km/h.

La rapidez instantánea, por ejemplo en el caso de los autos, coincide con el

valor que indica el velocímetro en el momento en que lo estamos observando.

La rapidez solo nos dice lo rápido que se mueve, pero no nos dice hacia dónde

lo hace. Para esto en física se utiliza la velocidad.

La velocidad nos informa sobre la rapidez de un movimiento y

además nos dice en qué dirección y sentido se mueve.

Estudiaremos ahora los movimientos que poseen rapidez y velocidad

constantes MRU.

La descripción del movimiento. Las ecuaciones horarias.

Intentaremos ver de qué manera se pueden describir las posiciones de un

objeto. Hay dos formas de describir los movimientos que nos permiten mostrar

dónde está el objeto ubicado en cada momento:

a) mediante gráficos

b) mediante ecuaciones

Gráficos

Una forma de describir el movimiento de un cuerpo consiste en hacer un

gráfico de las posiciones que va ocupando en función del tiempo. Por ejemplo:

Los gráficos deben realizarse correctamente para obtener las posiciones

en forma precisa.

Ecuaciones

Para poder describir el movimiento de un objeto es necesario usar una

ecuación horaria.

Una ecuación nos permite calcular la posición del móvil en cualquier instante.

La ecuación horaria se suele anotar como una función x(t) (en función del

tiempo) donde x es la variable dependiente y t la independiente.

Por ejemplo, para un objeto que se desplaza a 3 m/s, una ecuación

horaria será:

x(t) = x(t) . t

x(t) = 3 m . t

Donde x(t) indica la posición del objeto, 3 metros/segundo la velocidad

y t el tiempo. Al reemplazar t por un valor en segundos, si realizamos la

cuenta el resultado nos indicará la posición de x para un cierto tiempo. Por

ejemplo, cuando t = 3,5 seg.

(t) = 3m . 3,5s

x(3,5s) =3m/s-.3,5.s=10,5m

Este tipo de movimiento se llama movimiento rectilíneo uniforme (MRU).

Rectilíneo porque su dirección es siempre la misma, y uniforme porque

su rapidez no varía.

Todo esto durante cierto intervalo de tiempo. Un ejemplo de este tipo de

movimiento es el que lleva a cabo un ascensor con velocidad constante.

Al referirnos al MR y dado que la dirección y sentido del movimiento no

varían, el único dato necesario para describir la velocidad es la rapidez

del movimiento. Por eso, en el caso del MRU o de cualquier movimiento

rectilíneo, hablamos de rapidez o velocidad indistintamente.

Si bien en nuestro sistema de unidades, el SIMELA, la velocidad se expresa

en m/s, podemos encontrarla expresada en otras, como por ejemplo en km/h.

¿Cómo podemos pasar de una a otra?

Tomemos el ejemplo de una moto que se desplaza con una velocidad de

80km/h. En este caso deberemos realizar dos conversiones, de kilómetros a

metros y de horas a segundos. Para esto emplearemos dos reglas de tres simple:

1km--------1000m

80km------- 80km . 1000m = 80000m

1km

Y 1h---------3600 s

Entonces nos resulta: 80000m = 22,22... m/s

3600s

Otro ejemplo: La velocidad del sonido en el aire en determinadas

condiciones es de 360m/s. ¿Cuál será esta velocidad expresada en km/h?

¿Lo pueden resolver? Si no lo resolvieron, lo hacemos juntos.

Procedemos en forma análoga al ejemplo anterior:

1m------1/1000km

360m--- 360 m . 1/1000km = 0,36km

1s-------- 1/3600 h

Entonces: 0,36km = 1296km/h

1/3600h

Un concepto más...

Desplazamiento

En la primera parte, al analizar los movimientos, vimos que existía una

diferencia entre rapidez y velocidad, así como también hay diferencia entre

la distancia recorrida por un objeto y su desplazamiento.

La distancia recorrida es el largo de la trayectoria.

El desplazamiento Δx ( se lee “delta equis”) es la diferencia de las

posiciones inicial y final.

La característica principal que los diferencia es que si un objeto se mueve,

siempre recorre una distancia, pero puede ser que su desplazamiento sea cero.

Por ejemplo, al dar una vuelta en un patio recorremos una distancia, pero

como nuestro punto de llegada es el mismo que el de partida, entonces

nuestro desplazamiento será nulo porque nuestra posición inicial es la

misma que la final.

Δx = v. t y entonces v = Δx y t = Δx

t v

Física

Profe: Gustavo Ayala

Actividad n6 correspondiente a la fecha 13/05/20

Contenido: M.R.U.V.

En el tema anterior habíamos visto M.R.U. el cual trataba del movimiento de un cuerpo cuando la velocidad del mismo era constante, es decir no varíaba en el transcurso del tiempo y recorrido. Por ejemplo un cuerpo empieza a moverse con una velocidad de 2m/seg y luego de un tiempo determinado y distancia recorrida sigue con la misma velocidad de 2m/seg. Osea que la Velocidad Inicial y la Velocidad Final son de igual valor. Vi = VF

Ahora vamos a ver el primo hermano de este por asi decir que es el M.R.U.V. que significa Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variable. A diferencia del M.R.U. esta ultima letra la “V” hace referencia a la variación de la velocidad de un objeto en movimiento, es decir el cambio de la velocidad en un tiempo determinado y distancia. Por ejemplo un móvil lleva una velocidad inicial de 2m/seg y luego de un tiempo y distancia determinada su velocidad cambia a 8m/seg. Esto quiere decir que su velocidad aumento de 2m/seg a 8m/seg en este caso. Es decir ya la velocidad Inicial no es igual a la Velocidad Final. Otro caso la velocidad también puede variar pero disminuyendo. Por ejemplo un móvil lleva una velocidad de 10m/seg y luego de un tiempo y distancia determinado varia su velocidad a 5m/seg. Que paso acá? Hubo un cambio de velocidad obviamente, en este caso disminuyo la velocidad, es decir la Velocidad Inicial y la Velocidad Final siguen siendo diferentes.

Estos cambios de velocidad tanto como el aumento o la disminución de la velocidad, se llama aceleración y desaceleración o aceleración negativa este ultimo. La aceleración es el cambio de velocidad en función de un tiempo determinado. Esta aceleración es cuando aumenta su velocidad, si simboliza con la letra “a” y cuando disminuye la velocidad se simboliza con la letra “-a” esto se llama desaceleración o aceleración negativa.

Todo se calcula es decir tanto el tiempo como la distancia y la velocidad se puede hallar un valor por medio de las ecuaciones y la aceleración no es la excepción a esto. Para calcular aceleración se necesita de la ecuación;

a = Vf -Vi

La aceleración es igual a la velocidad final menos la velocidad inicial, dividido el tiempo.

Fíjense que la ecuación coincide con la definición de de la aceleración que decía que; “ la aceleración es el cambio de velocidad en tiempo determinado.

Problema ejemplo

Un cuerpo que arranca del reposo, (es decir esta parado) y decide moverse, toma velocidad y luego de 5 segundos, su velocidad pasó a 10m/seg.

a) Hallar su distancia recorrida.

b) Realizar un grafico de V(t)

Datos

Vi = 0m/seg

Vf = 10m/seg

T = 5seg

Xi = 0m ( la distancia inicial es cero porque no se aclara en el problema desde que distancia arranco el móvil)

XF = ?

a = ?

Lo que hizo acá fue el primer paso que consta en anotar los datos luego de haber leido obviamente el problema.

Fíjense que si aplicamos la ecuación del actividad anterior de M.R.U va a ocurrir algo;

XF = Xi + V . t

Si intentan reemplazar verán que en la velocidad no pueden poner un valor, porque tienen dos velocidades, Vi y VF. Por ende a esta ecuación le hace falta algo;

XF = Xi + Vi . t + ½ . a . (t)2 (tiempo al cuadrado)

Que paso acá? Se respeto la ecuación de M.R.U y se sumo un medio de la aceleración por el tiempo al cuadrado. (Aclaro el “2” que esta en la escuacion no esta multiplicando al tiempo sino que actúa como potencia)

Como seria esto a la hora de reemplazar en la ecuación, que ya les digo que se transformo en M.R.U.V.

XF = Xi + Vi . t + ½ . a . ( t)2

XF = 0m + 0m/seg . 5seg + ½ . a . (5seg)2

Como veran la ecuacion no se puede resolver. Porque?

Porque tenesmo dos incognitas, una la distancia “XF” y otra la aceleración “a”. Entonces que debemos hacer? L o siguiente ;

Ustedes tienen dos ecuaciones que las vieron recién, Cuales son? Estas;

La ecuación de M.R.U.V. para calcular la distancia

a) XF = Xi + Vi . t + ½ . a . (t)2

Y la ecuación de Aceleracion

b) a = Vf - Vi

Ya sabemos que la ecuación de distancia, no nos sirve por el momento, porque tenemos dos incognitas y ya sabemos que una ecuación con dos incognitas no la podemos resolver.

Entonces descartamos la ecuación de la distancia, y tomamos la ecuación de la aceleración, para ver si nos sirve.

a = VF - Vi

Ya colocamos la ecuación ahora vamos a ver los datos que anotamos al principio de todo y comparamos con ecuación de aceleración que datos coinciden y cuales son o es la incognita.

Empezamos por la aceleración, nos fijamos en los datos y vemos que la aceleración no la tenemos entonces tenemos la primer incógnita, “esperemos que sea la única asi se puede resolver la ecuación” Luego seguimos por la VF velocidad final y vemos que la teneos y vale 10m/seg. Seguimos quien está al lado restando que es la velocidad inicial Vi que también tenemos el valor y es 0m/seg. Y por último el tiempo “t” que en los datos dice que es 5seg .

Por ende la escuacion de la aceleración nos sirve y mucho, ya que no solo tiene una sola incognita sino que esa incognita nos va ayudar para hallar la distancia. Pero no nos adelantemos y calculemos primero la aceleración.

a = VF - Vi

Reemplazamos…

a = 10m/seg - 0m/seg

5seg

a = 10m/seg Restamos las velocidades y el tiempo lo dejamos igual.

5seg

a = 2m/seg2 Se divídela velocidad resultante por el tiempo, y en cuanto a las unidades, el

metro queda igual ya que es no solo y segundos se suman , por ende queda,

“Dos metros sobre segundos al cuadrado”

Una vez obtenido la aceleración “a”, podemos agregarla en la ecuación de la distancia, así nos quedaría como única incógnita la distancia final XF.

XF = Xi + Vi . t + ½ . a . ( t)2

XF = 0m + 0m/seg . 5seg + ½ . a . (5seg)2

XF = 0m + 0m/seg . 5seg + ½ . 2m/seg2 . (5seg)2 Una vez que reemplazo todo y la

aceleración incluida acuérdense que

los signos más y los menos dividen

los términos.

XF = 0m + 0m + ½ . 2m/seg2 . 25seg2 Se multiplica la velocidad inicial por el

tiempo, luego se cancelan las unidades

que son iguales que en este caso son

los segundos.

XF = ½ . 2m/seg2 . 25seg2

XF = 1m/seg2 . 25seg2 Se multiplica ½ por 2m/seg2

XF = 25 m Se multiplica 1 y 25 y las unidades que son iguales en este caso son los seg2 se cancelan y queda la unidad en metros como debe ser. Porque una distancia se mide en metros

Realizar el grafico de V(t)

A la hora de hacer el grafico las pautas son iguales al igual que los gráficos de M.R.U. Solo van a notar una diferencia visual en el cual tendrá una respuesta.

La respuesta es como verán el grafico este es muy distinto el vector de la velocidad al del M.R.U. si se fijan en el grafico de M.R.U. el vector ósea la flecha era horizontal y en cambio en este, en M.R.U.V. el vector es en diagonal. Esto se debe al aumento de la velocidad por eso va hacia arriba el vector. Porque varia su velocidad.

Ejercicios

1) Un móvil que se encuentra en reposo luego decide trasladarse, en 5seg el móvil tiene una velocidad de 30m/seg. A_ hallar su distancia recorrida. B_ Realizar un grafico de V(t)

2) Un Objeto que va a 72km/h a los 8seg se frena. A_ Hallar cuanto es lo que se traslado el objeto. B_ Realizar un grafico de V(t)

3) Un cuerpo que se encontraba en reposo, a lo largo de un tiempo determinado, recorre una distancia de 100m, llevando una aceleración de 2m/seg2. ¿Qué velocidad lleva a los 100m?

Mru y Mru

Responder las siguientes preguntas y Realizar los siguientes ejercicios

a) ¿Cuál es la relación entre el vacio y la cinemática? ¿Por qué?

b) ¿Por qué hasta ahora en las ecuaciones y problemas de Mru y Mruv no se toma en cuenta el peso de cuerpos n movimiento? ¿Por qué?

c) Cuándo un móvil tiene velocidad nula. ¿Su aceleración debe ser nula también? ¿Por qué?

d) La aceleración en el movimiento uniformemente acelerado. ¿Es siempre positiva? ¿Por qué?

e) Si el movimiento es uniformemente variado. ¿Su aceleración es constante? ¿Por qué?

f) En cada uno de los gráficos se pide determinar; (I) ¿A qué movimiento representa? (II) ¿Cuál tiene aceleración positiva y cual negativa? Dibu 1.png

g) Los gráficos representan a a dos autos, auto A y auto B. ¿Cuál de los dos es mas rápido? ¿Por qué? Dibu 2.png

h) Hallar las distancias que recorren cada móvil, desde los siguientes gráficos; Dibu 3.png

INSTITUTO SAN FRANCISCO SOLANO

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jueves, 19 de marzo de 2020

INTRODUCCION A LA FÍSICA