GUIA DE TRABAJO EN EL HOGAR
DIFERENCIADO DE FÍSICA
Nombre:……………………………………………………….Fecha: 28 de sep. Al 15 de
octubre
Curso: III medio A y B Profesor: Patricio Guajardo (Marisol
Murillo reemplazo)
Objetivo: OA3
Analizar el movimiento de cuerpos bajo la acción de una fuerza
central en diversas situaciones cotidianas o fenómenos naturales,
con base en conceptos y modelos de la mecánica clásica.
INSTRUCCIONES: Resolver en ficha de trabajo, la cual debe estar
impresa o copiada con buena letra y archivada en carpeta solicitada
y de uso exclusivo de la asignatura de física, se agrega al trabajo
anterior, inicialmente se considera evaluación formativa. Consultas
respecto al tema y retroalimentación a través de correo
institucional: Deben indicar en la consulta nombre, apellido y
curso.
RECOMENDACIÓN: NO ALCANZA A HACERLO EN DOS DIAS, EL TRABAJO ESTÁ
PLANIFICADO PARA 3 SEMANAS. FECHA DE ENVIÓ PLAZO MÁXIMO 15 DE
OCTUBRE CON NOMBRE Y CURSO. RESUELVA LOS EJERCICIOS ORDENADAMENTE,
FOTOGRAFIELOS DERECHOS, NITIDOS Y ENVIELOS.
Correo: [email protected]
Respuestas a consultas en un plazo de 24 horas
¿Cómo explico un movimiento curvo desde la física?
El propósito de este tema es que ustedes empleen principios
físicos y herramientas matemáticas necesarias para describir los
movimientos curvos en el plano y puedan resolver problemas del
ámbito cotidiano y del científico.
Deberán leer y reflexionar a partir del texto siguiente:
” ¿A qué rapidez gira la Tierra?
Como el resto de los planetas, la Tierra vino al mundo girando
vertiginosamente, aunque su velocidad y rapidez nunca han sido
constantes. Hace 4500 millones de años, tenía en el Ecuador una
rapidez de aproximadamente 6400 km/h y el día apenas duraba 6
horas. Hoy, esta rapidez se ha reducido a 1600 km/h en el Ecuador.
Una de las causas principales de esta desaceleración son las
mareas, aunque también influyen las corrientes oceánicas, los
movimientos de grandes masas de aire en la atmósfera […].
El International Earth Rotation Service controla las
fluctuaciones de la velocidad terrestre y decide si hay que añadir
o no un segundo adicional al tiempo universal coordinado que rige
el mundo para mantener los relojes sincronizados en todo el
planeta.”
¿Qué preguntas surgen tras la lectura del texto?
¿Consiguen imaginar una rapidez de 6400 km/h siendo que, en
nuestra percepción del día a día, un automóvil ya lo vemos muy
rápido cuando viaja a 100km/h?
¿Qué pensamientos y sentimientos les vienen tras leer que la
Tierra, nuestro hogar, gira aproximadamente a 1600 km/h?
Observa detenida mente este video ¿Por qué no sentimos este
rápido movimiento? Y después haremos un breve trabajo para
contestar algunas preguntas. Ocupa el espacio asignado para ellos,
piensa antes de escribir para que seas preciso y veraz. Tendrás que
hacer algunas averiguaciones o recordar lo aprendido en algún
momento de los años anteriores.
1. ¿Cuáles son las diferencias entre los conceptos de rapidez y
velocidad?
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2. ¿Cómo el efecto de las mareas puede estar reduciendo la
rapidez con que rota la Tierra?
______________________________________________________________________________
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3. ¿Por qué la rotación de la Tierra es de 24 horas respecto del
Sol y 24 horas con aproximadamente
4 minutos respecto de las estrellas? ¿Cuál es el valor
verdadero?
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________________________________________________________________________________________
¡¡ Entonces nos estamos moviendo respecto del centro de la
galaxia!!
Ahora se pueden explicar por qué las personas no reflexionan
sobre los movimientos de la Tierra en su día a día y es porque
ellos, nosotros, no vemos el movimiento, no lo percibimos y es
porque nos movemos a velocidad constante (sobre nuestro planeta).
Como el señor al interior del tren que mira el paisaje y siente que
este pasa frente a sus ojos.
La palabra destacada en el párrafo anterior nos hace recordar
que SI sabemos algunas cosas sobre el movimiento, se llama
cinemática aquella parte de la física que describe al movimiento y
se hace a través de conceptos cómo:
1. Posición (),
2. desplazamiento (),
3. distancia o camino recorrido (d),
4. velocidad lineal media (𝑣⃗𝑚),
5. rapidez media |𝑣⃗𝑚|,
6. velocidad angular (𝜔⃗),
7. aceleración (𝑎⃗),
8. aceleración centrípeta (𝑎⃗𝐶) y
9. aceleración tangencial (𝑎⃗𝑇).
Cinemática
Es necesario recordar, por ejemplo, que la masa es una magnitud
escalar (porque de ella solo podemos decir su valor numérico y su
unidad de medida y nada de ella cambiará bajo ninguna
circunstancia), sin embargo peso es una magnitud vectorial, porque
de él podemos decir su módulo, dirección y sentido.
Entonces cuando describimos el movimiento, podemos hacerlo:
1. Vectorialmente: significa que cada magnitud la debemos
descomponer en sus componentes (2 si trabajamos en el plano o 3 si
trabajamos en el espacio).
2. Si no trabajamos con sus componentes debemos representar a
las magnitudes vectoriales con negrita o con una flechita
arriba.
Para ejemplificar, la velocidad de un móvil es un vector (V) y
como tal se puede descomponer en sus componentes horizontal y
vertical. Si se elige un sistema de referencia xy, desde el origen
de coordenadas se muestra la velocidad con una cierta inclinación,
como se muestra en la figura. Una de las componentes de la
velocidad es horizontal (línea amarilla, vector AC) y la otra
componente de la velocidad es vertical (línea amarilla, vector CB).
Ambas componentes son perpendiculares, por lo tanto no podemos
negar que se forma un triángulo rectángulo, luego es válido
Pitágoras y el uso de funciones trigonométricas.
= X + Y
X = componente horizontal (vector AC)
Y = componente vertical (vector CB)
Pero la idea era explicar los movimientos curvos
Para allá vamos, haremos un paralelo entre las ecuaciones
conocidas por ustedes el primer semestre del año pasado (II medio)
y el movimiento curvo que le llamaremos movimiento circular
uniforme (MCU), pero antes es recomendable que veas el video, tomes
apuntes (recomendable hasta el minuto 13, antes de los
problemas).
Movimiento circular uniforme y movimiento uniformemente variado
o acelerado (MCUV)
Un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme (M.C.U.)
cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidad angular
es constante. Se produce cuando una fuerza externa (fuera del
cuerpo), llamada centrípeta, actúa en forma perpendicular a la
trayectoria que describe el movimiento.
Mira este video sobre MCUV (los primeros 18 minutos) y quedará
más clara la parte conceptual.
Características MCU
1. En el MCU, la velocidad angular es
constante (ω = cte)
2. El vector velocidad es tangente en cada
punto a la trayectoria y su sentido es el del movimiento. Esto
implica que el movimiento cuenta con aceleración normal.
3. Tanto la aceleración angular (α) como
la aceleración tangencial (at) son nulas, ya que la
rapidez (módulo del vector velocidad) es constante.
4. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo
emplea en dar una vuelta completa. Esto implica que las
características del movimiento son las mismas cada T segundos. La
expresión para el cálculo del periodo es T=2π/ω y sólo es
válida en el caso de los movimientos circulares uniformes
(M.C.U.)
5. Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas
que da el cuerpo en un segundo. Su valor es el inverso del periodo
f = 1/T
Periodo y frecuencia
Dos conceptos importantes del movimiento circular son el periodo
y la frecuencia. El periodo es el tiempo que tarda un cuerpo en dar
una vuelta completa. Sus unidades son s/ciclo o simplemente
segundos. La frecuencia se define como el número de vueltas
completas que efectúa un cuerpo en una unidad de tiempo. Sus
unidades son Hertz (HZ).
Desplazamiento angular y radian.
El desplazamiento angular de un cuerpo describe la cantidad de
rotación. Por su parte, el radian es una magnitud geométrica, y
corresponde al cociente entre do longitudes, el arco S y el radio
R.
Velocidad angular
La velocidad angular se define como el desplazamiento angular
descrito en la unidad de tiempo. Es una magnitud vectorial con
unidades de rad/s y dirección perpendicular al plano del círculo
descrito, se denomina mediante la aplicación de la regla de la mano
derecha: los dedos cerrados indican la rotación del cuerpo y el
pulgar en posición extendida el sentido de ella. Una de sus
características es que cualquier punto independientemente de la
distancia en la que se encuentre del eje de giro, tendrá la misma
velocidad angular tal como sucede en los caballitos de cualquier
hilera en el carrusel de la feria
¡¡Es mucho!!
Berrinchudo
Aceleración angular
La aceleración angular se define como la variación que sufre la
velocidad angular en la unidad de tiempo
es una magnitud vectorial y sus unidades son los .
Velocidad tangencial
La velocidad tangencial o lineal es la misma es la misma que se
trató en los movimientos rectilíneos uniforme y variado pero con la
particularidad de que el movimiento circular se presenta en el
extremo de la trayectoria que describe. Su característica es que es
un vector siempre perpendicular al vector posición radio.
El valor de la velocidad tangencial nos da una idea de la
rapidez con la que gira un cuerpo y la velocidad que levaría si
saliera disparado en línea recta. Esto se aprovecha cuando se
utiliza una onda para lanzar un objeto.
Aceleración tangencial
La aceleración tangencial o lineal se presenta cuando hay un
cambio en la velocidad tangencial y al igual que esta última en el
movimiento circular varia constantemente de dirección y sentido. La
aceleración tangencial da origen al movimiento circular variado,
pero si su valor es cero, el movimiento será circular uniforme.
Aceleración centrípeta
Independientemente de que el movimiento MCU o MCUA (*) siempre
está presente la aceleración centrípeta o radial que es la causa de
que la velocidad tangencial, localizada en la periferia de la
circunferencia, cambio permanentemente de dirección y sentido, pero
no influye en su valor. Esa aceleración siempre es perpendicular a
la velocidad tangencial, por lo que tiende hacia el centro, de ahí
el término de centrípeta.
(*)Un cuerpo realiza un movimiento circular uniformemente
acelerado (MCUA) cuando su trayectoria es una circunferencia y
su aceleración angular o centrípeta, es constante.
¡ Son muchas las ecuaciones!
Pero nadie te dijo que te las tenías que aprender de memoria
Relación entre Magnitudes Angulares y Lineales
Semejanza entre ecuaciones movimiento rectilíneo y circular
· MRUA movimiento rectilíneo uniformemente acelerados.
· MRCUA movimiento circunferencial uniformemente acelerado.
· Sub cero significa “inicial”
· Sin sub índice significa “final”
Relación entre magnitudes angulares y lineales
· R radio de la trayectoria circular
· aceleración angular o centrípeta
Ahora es conveniente ver los siguientes minutos del video
movimiento circular uniforme, porque hay un ejercicio básico
resuelto. En el siguiente video hay otros ejercicios del mismo
tema, pero con cálculos de velocidades y aceleraciones
angulares.
Y si aún hay dudas, puedes revisar el siguiente video, donde se
resuelven más ejercicios (ver desde el minuto 18 en adelante). Y
más ejercicios resueltos sobre MCUV.
¡Trabajemos
Juntos!Bueno, bueno…
Ejercicios de movimiento circular Uniforme (MCU)
Ejercicios de movimiento circular uniformemente acelerado o
variado (MCUA)
1
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A
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15
de octubre
Curso:
III medio A y B
Profesor: Patricio Guajardo (
Marisol Murillo reemplazo)
Objetivo: OA3
Analizar el movimiento de cuerpos bajo la acción de una fuerza
central en diversas
situaciones
cotidianas
o fenómenos naturales, con base en conceptos y modelos de
la
mecánica clásica.
INSTRUCCIONES:
Resolver en ficha de trabajo, la cual debe estar impresa o
copiada con buena letra y
archivada en carpeta solicitada y de uso exclusivo de la
asignatura de f
í
sica, se agrega al trabajo
anterior,
inicialmente se considera evaluaci
ó
n formativa.
Consultas respecto al tema y retroalimentaci
ó
n a trav
é
s
de correo institucional: Deben
indicar en la consulta nombre,
apellido y curso.
RECOMENDACIÓN: NO ALCANZA A HACERLO EN DOS DIAS, EL TRABAJO
ESTÁ PLANIFICADO PARA 3
SEMANAS.
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CON NOMBRE Y CURSO
. RESUELVA LOS
EJERCICIOS ORDENADAMENTE, FOTOGRAFIELOS DERECHO
S, NITIDOS
Y ENVIELOS
.
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[email protected]
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¿Cómo explico un movimiento curvo desde la física?
El
propósito
de este tema es
que
ustedes
empleen principios físicos y herramientas matemáticas
necesarias
para describir
los
movimientos curvos en el plano y
puedan
resolver problemas del
ámbito cotidiano y del
científico.
Deberán
lee
r y reflexionar a partir del
texto
siguiente:
” ¿
A qué rapi
dez gira la Tierra?
Como el resto de los planetas, la Tierra vino al mundo g
irando vertiginosamente, aunque
su velocidad y
rapidez nunca han sido constantes. Hace 450
0 millones de años, tenía en el
Ecuador una rapidez de
aproximadamente 6400 km/h y el
día apenas duraba 6 horas. Hoy,
esta rapidez se ha reducido a 1600
km/h en el Ecuador. U
na de las causas principales de
esta desaceleración son las mareas, aunque también
influye
n las corrientes oceánicas, los
movimientos de grandes masas de aire en la atm
ósfera […].
El International Earth Rotation Service controla las
fluctuacio
nes de la velocidad terrestre y
decide si hay
que añadir o no un segundo adicional al tiemp
o universal coordinado que rige
el mundo para mantener
los relojes sincronizados en todo e
l planeta.
”
¿Qué preguntas
surgen tras la lectura del
texto?
1
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DIFERENCIADO DE FÍSICA
Nombre:……………………………………………………….Fecha: 28 de sep. Al 15 de
octubre
Curso: III medio A y B Profesor: Patricio Guajardo (Marisol
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Objetivo: OA3
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central en diversas
situaciones cotidianas o fenómenos naturales, con base en
conceptos y modelos de la
mecánica clásica.
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¿Cómo explico un movimiento curvo desde la física?
El propósito de este tema es que ustedes empleen principios
físicos y herramientas matemáticas necesarias
para describir los movimientos curvos en el plano y puedan
resolver problemas del ámbito cotidiano y del
científico.
Deberán leer y reflexionar a partir del texto siguiente:
” ¿A qué rapidez gira la Tierra?
Como el resto de los planetas, la Tierra vino al mundo girando
vertiginosamente, aunque su velocidad y
rapidez nunca han sido constantes. Hace 4500 millones de años,
tenía en el Ecuador una rapidez de
aproximadamente 6400 km/h y el día apenas duraba 6 horas. Hoy,
esta rapidez se ha reducido a 1600
km/h en el Ecuador. Una de las causas principales de esta
desaceleración son las mareas, aunque también
influyen las corrientes oceánicas, los movimientos de grandes
masas de aire en la atmósfera […].
El International Earth Rotation Service controla las
fluctuaciones de la velocidad terrestre y decide si hay
que añadir o no un segundo adicional al tiempo universal
coordinado que rige el mundo para mantener
los relojes sincronizados en todo el planeta.”
¿Qué preguntas surgen tras la lectura del texto?
