MOVIMINTO EN UNA DIRECCION. Caída libre, caída de los

INSTITUCIÓN EDUCATIVA AGROPECUARIO LA FORTUNA

SEGUNDA GUIA PARA EL APRENDIZAJE EN CASA

Asignatura: FISICA GRUPOS

9A-9B Periodo: TERCERO y CUARTO

AÑO 2020

Docente: LEOMAR TORRES VEGA

Tema 1 MOVIMINTO EN UNA DIRECCION. (Caída libre, caída de los cuerpos, ecuaciones del movimiento).

Tema 2 MOVIMIENTO EN EL PLANO. (Lanzamiento horizontal)

Tema 3 FUNCIONES Y GRÁFICAS (Sistema de coordenadas)

LOGROS: III y IV PERIODO

Nivel Superior

Resuelve satisfactoriamente ejercicios y problemas de movimiento en una dirección. (Caída libre, caída de los cuerpos, ecuaciones del movimiento).movimiento en el plano. (Lanzamiento horizontal), funciones y gráficas (sistema de coordenadas)

Nivel Alto

Desarrolla operaciones básicas al resolver ejercicios y problemas de movimiento en una dirección. (Caída libre, caída de los cuerpos, ecuaciones del movimiento).movimiento en el plano. (Lanzamiento horizontal), funciones y gráficas (sistema de coordenadas)

Nivel Básico

Presenta algunas dificultades al resolver ejercicios y problemas de movimiento en una dirección. (Caída libre, caída de los cuerpos, ecuaciones del movimiento).movimiento en el plano. (Lanzamiento horizontal), funciones y gráficas (sistema de coordenadas)

Nivel Bajo

Demuestra grandes dificultades al resolver ejercicios y problemas de movimiento en una dirección. (Caída libre, caída de los cuerpos, ecuaciones del movimiento).movimiento en el plano. (Lanzamiento horizontal), funciones y gráficas (sistema de coordenadas)

N° CRITERIOS NIVEL

SIEMPRE CASI

SIEMPRE

POCAS

VECES

1 En esta guía de aprendizaje comprendí cómo realizar las actividades.

2 Tengo en cuenta las indicaciones dadas para el desarrollo de las actividades.

3 He realizado con honestidad las actividades propuestas por mi docente.

4 Desarrollo todas las actividades que se han programado.

5 Respeto y valoro mi trabajo realizado en la guía de aprendizaje.

6 Respeto y cumplo las instrucciones impartidas por mi docente.

7 Soy responsable con las actividades que me son asignadas por mi docente.

8 Puedo hablar con seguridad al profesor sobre mis actividades realizadas.

9 Para el desarrollo de mis actividades propuestas en la guía cuento con el apoyo de mis padres o cuidador.

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Considero que soy un estudiante con todas las capacidades intelectuales para alcanzar la meta de aprendizaje del área.

Rejilla de autoevaluación del estudiante: Debes diligenciar la siguiente encuesta, le escribes tu nombre y grado y le tomas la foto y se la envías al what sApp 3012104157 del docente junto con las actividades resueltas propuestas en este módulo.





AÑO 2020


ACTIVIDAD # 1: COPIA EN TU CUADERNO LOS TEMAS A TRATAR EN EL TERCER Y CUARTO PERIODO. TEMA # 1: CAÍDA LIBRE Sugerencias para resolver problemas de caída libre. Para resolver problemas recomendamos seguir las siguientes sugerencias. Primero. En problemas de caída libre, lo primero que debemos de realizar es un dibujo que ilustre el problema. Segundo. Elegir un sistema de referencia (siendo éste un eje vertical). Tercero. Adoptar una convención de signos (generalmente positivos hacia arriba y negativos hacia abajo). Cuarto. Elegir el origen del sistema de referencia (es conveniente elegirlo en el lugar de donde se deja caer o se lanza el objeto). Quinto. Localizar en el dibujo los puntos en los cuales nos apoyaremos para resolverlo, en dichos puntos hay que poner las variables involucradas que son Posición, Tiempo y Velocidad (tanto iniciales como finales). Sexto. Traducir a símbolos las expresiones verbales, por ejemplo: se deja caer un cuerpo (v0 = 0m/s) Séptimo. En problemas de caída libre, la aceleración ( a ) con que caen los cuerpos es la aceleración de la gravedad ( g ) que siempre tiene un valor positivo de 9.81 m/s2 . Octavo. Dependiendo de la convención de signos adoptada para el sistema de referencia (punto Tercero), la aceleración del cuerpo (no la de la gravedad) puede ser positiva o negativa; de esta forma: Para una convención de signos + hacia arriba, - hacia abajo, la aceleración es negativa y: a = - g

Para una convención de signos - hacia arriba, + hacia abajo, la aceleración es positiva y: a = + g

Noveno. En todos nuestros problemas (a menos que se indique lo contrario) adoptaremos la convención de signos + hacia arriba, - hacia abajo. Con esa premisa, las ecuaciones de movimiento para caída libre serán.

ECUACIONES DE CAÍDA LIBRE. Donde g siempre tiene un valor de

+9.81 m/s2 v: Velocidad y: Posición.

t: Tiempo g: Gravedad

Ejemplo 1: una persona arroja una pelota hacia arriba, con una velocidad inicial de 15 m/s. determinar:

a. Las ecuaciones de movimiento. b. El tiempo el cual el objeto alcanza el punto

más alto de su trayectoria. c. La altura máxima. d. Las gráficas (x-t), (v-t), (a-t)

Solución:





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a. Las ecuaciones de movimiento son:

b. Punto más alto de a trayectoria: cuando el cuerpo alcanza la altura máxima la velocidad es cero.

c. Para encontrar la altura maxima remplazamos el valor del tiempo en la ecuacion de posicion.

d. Las graficas se muestran a continuacion: se plantea en el plano carteciano.

Ejemplo 2. Desde el techo de un edificio se deja caer una piedra hacia abajo y se oye el ruido del impacto contra el suelo 3s después. Sin tomar en cuenta la resistencia del aire, ni el tiempo que demoró el sonido en llegar al oído, encuentre: a) La altura del edificio. b) La velocidad de la piedra al llegar al suelo.

Observando los datos contenidos en el dibujo y las ecuaciones de movimiento, ésta la encontramos a partir de la primera ecuación.

a. La altura se realiza teniendo en cuenta los datos obtenidos en la figura.

b. La velocidad se determina a partir de la ecuación:





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ACTIVIDAD # 1 (SEMANAS DEL 7 AL 25 SEPTIEMBRE 2020)

TALLER TEMA: CAÍDA LIBRE. 1. Desde un edificio de 15 metros se deja caer una piedra.

a. Cuanto tiempo tarda en llegar al suelo? b. Cuál es su velocidad un instante antes de llegar al suelo?

2. Problema 2. Un cuerpo es lanzando verticalmente hacía arriba con una velocidad

inicial de 30 m/s donde se desprecia la resistencia del aire. Conteste los siguientes incisos del problema.

a. ¿Cuál será la velocidad del cuerpo 2 segundos después de su lanzamiento? b. ¿Cuánto tarda el cuerpo en llegar al punto más alto de su trayectoria? c. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el cuerpo?

3. Una niña deja caer una muñeca desde una ventana que está a 80 metros de la altura sobre el suelo. Calcular, a) ¿Qué tiempo tardará en caer?, b) ¿Con qué magnitud de velocidad choca contra el suelo?

4. Una maceta cae desde la azotea de un edificio y tarda en llegar al suelo 7

segundos. Calcular, a) La altura del edificio, b) La magnitud de la velocidad con que choca contra el suelo.

Nota: Debe resolver la actividad y enviar por los medios descritos fecha límite de

envió viernes 25 de septiembre hasta la media noche.

A los contactos del docente. what sapp: 3012104157 o correo [email protected]

mailto:[email protected]





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TEMA 2. LANZAMIENTO HORIZONTAL

El lanzamiento horizontal consiste en lanzar un cuerpo horizontalmente desde cierta altura. En la siguiente figura puedes ver una representación de la situación:

El lanzamiento horizontal resulta de la composición de un movimiento rectilíneo uniforme (MRU horizontal) y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado de caída libre (MRUA vertical). El cuerpo en movimiento en un tiro horizontal puede ser cualquier cosa: una pelota de futbol, de tenis, un dardo, una gota de agua... a todos ellos los denominaremos de manera genérica proyectiles. En física suele denominarse proyectil a cualquier cuerpo lanzado en el espacio por la acción de una fuerza, aunque en castellano suele utilizarse este término especialmente para aquellos lanzados con un arma. en cualquier punto de la trayectoria la velocidad del objeto tiene por componentes Vx y Vy, es decie que la velocidades V = (Vx, Vy)y su dirección es tangente a la trayectoria Analicemos los movimientos en los eje x y los ejes y. Las ecuaciones del lanzamiento horizontal son: Las ecuaciones del M.R.U. para el eje x: en cualquier posición Vx se considera cero. Y coincide con la velocidad del proyectil V0

Las ecuaciones del M.R.U.A. para el eje y:





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Dado que, como dijimos anteriormente, la velocidad forma un ángulo α con la

horizontal, las componentes x e y se determinan recurriendo a las relaciones

trigonométricas más habituales:

Ejemplo1.





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Ejemplo 2. Una pelota de tenis situada a 2 metros de altura es golpeada por un jugador

con su raqueta. La pelota sale despedida horizontalmente con una velocidad de 30 m/s.

Responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en llegar al suelo?

b) ¿Qué ángulo forma el vector velocidad con el eje X en el momento que alcanza

el suelo?

c) Si, antes del golpe, la pelota se encuentra a 5 metros de la red ¿A qué altura

pasa la pelota sobre la red?

Solución:

a. La pelota llegará al suelo cuando su posición Y sea 0 (y=0). Según las

ecuaciones del lanzamiento horizontal:

b. Para calcular el ángulo que forma el vector velocidad con el eje X, utilizaremos la

siguiente expresión:

Para resolverlo calcularemos vx e vy:

c. Para calcular la altura a la que pasa la pelota sobre la red, en primer lugar

deberemos saber en qué instante de tiempo pasa por encima de ella. Para ello,

sabiendo que la pelota se encuentra a 5 m y que avanza con un M.R.U. a 30m/s:

En ese instante de tiempo la pelota se encuentra justo sobre la red, basta con calcular

su posición y habremos resuelto el problema:





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ACTIVIDAD # 2 (SEMANAS DEL 28 AL 16 DE OCTUBRE 2020)

TEMA: LANZAMIENTO HORIZONTAL.

1. Una pelota de golf rueda con velocidad constante sobre la superficie de una mesa situada a 2.5 m de altura sobre el suelo. Al llegar al borde cae describiendo un lanzamiento horizontal de forma que a los 0.4s se encuentra separada horizontalmente de la mesa una distancia de 1 metro. Determinar: a) ¿A qué velocidad constante rodaba la pelota sobre la mesa? b) ¿Sabrías determinar a qué distancia se encontrará horizontalmente la pelota cuando impacte contra el suelo? c) ¿Cuál es la distancia de la pelota con respecto al suelo a los 0.4 s?

2. Problema 3.- Con un resorte comprimiéndose se dispara horizontalmente una pelota, desde la parte superior de un edificio de 15 metros de altura, la velocidad inicial con la que sale la pelota es de 7 m/s. Calcular a) el tiempo de caída ; b) la distancia que cae de la base del edificio; c) componente horizontal y vertical al tocar el suelo

3. Un lanzador de béisbol arroja una pelota horizontalmente desde lo alto de un barranco, dicha pelota posee una velocidad de 9 m/s, se pide calcular, la distancia horizontal y vertical a los 1.5 segundos de caída.

4. Un esquiador salta horizontalmente con una velocidad inicial de 30 m/s, la altura de la rampa desde la que salta es de 80 metros arriba del punto de contacto, calcule a) ¿cuánto tiempo permanece en el aire el esquiador? b) ¿cuánto lejos viajó horizontalmente? , c) sus componentes horizontal y vertical de velocidad


envió viernes 16 DE OCTUBRE hasta la media noche.


TEMA # 3 FUNCIONES Y GRÁFICAS (Sistema de coordenadas).

SISTEMAS COORDENADOS

En la mayoría de estudios es necesario efectuar medidas relacionadas con los factores

que intervienen en un fenómeno. Los datos que se obtienen de las mediciones, en lo

posible, se presentan por medio de representaciones gráficas que pueden ser en una

dimensión, en dos dimensiones o en tres dimensiones.

En una dimensión se representan los valores de una variable sobre la recta de los

números reales. Por ejemplo, la posición de un objeto que se mueve en línea recta se

puede representar sobre una recta, como se muestra en la siguiente figura:






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En dos dimensiones se utiliza el plano cartesiano (figura 11), en el que a cada punto le

corresponde una pareja ordenada. Este tipo de representación es muy útil para analizar

los datos obtenidos en un experimento o para

.

En tres dimensiones se representan puntos en el espacio, lo cual se realiza por medio de un sistema de tres ejes coordenados, perpendiculares entre sí, llamados eje x, eje y y eje z. En este caso, a cada punto del espacio le corresponde una terna (x, y, z), como se muestra en la figura 12. Este tipo de representación es útil, por ejemplo, para describir el movimiento de un objeto que se mueve en el espacio; se utilizan los tres ejes coordenados.

LA CONSTRUCCIÓN DE GRÁFICAS Tanto las funciones como las relaciones entre dos variables se pueden representar a partir de tablas de datos. Una tabla es un arreglo, de dos filas o dos columnas, en el cual se escriben todos o algunos valores de la variable independiente y los respectivos valores de la variable dependiente. En la siguiente tabla se presentan los valores de la masa del cuerpo colgada del resorte y su respectivo alargamiento.





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La representación gráfica de una función se construye en el plano cartesiano. Sobre el eje x se ubica el rango entre el cual están los valores dados a la variable que se considera independiente. Sobre el eje y se ubica el rango entre el cual están los valores que corresponden a la variable dependiente. La representación gráfica de una función se obtiene al constituir en el plano cartesiano un número suficiente de parejas ordenadas. A continuación, presentamos la gráfica.

Es importante anotar que, a partir de la gráfica, se puede analizar el comportamiento de la función.

1. PROPORCIONALIDAD DIRECTA





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1. PROPORCIONALIDAD INVERSA





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ACTIVIDAD # 3 (SEMANAS DEL 19 DE OCTUBRE AL 06 DE NOVIEMBRE 2020)

TEMA: FUNCIONES Y GRAFICAS.ELABORAR LOS SIGIENTES EJERCISIOS


envió viernes 06 de noviembre hasta la media noche.



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