FISICA EN SECUNDARIA: BLOQUE I TEMA 2

BLOQUE I: LA DESCRIPCION DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA.

TEMA 2: El trabajo de Galileo.

ACTIVIDAD 1: MOVIMIENTO EN CAIDA LIBRE

OBSERVA EL VIDEO SOBRE LA CAIDA LIBRE

Indicaciones:

Copiar el esquema donde se comparan las explicaciones de Aristóteles y Galileo sobre la caída libre.

ACTIVIDAD 3: GALILEO Y LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO.

OBSERVA EL VIDEO

INDICACIONES DEL VIDEO: Copiar el apunte.

APUNTE:

Galileo, para estudiar la naturaleza, se apoyaba en:

A) La observación cuidadosa

B) El trabajo experimental

C) La medición

D) El análisis matemático

Lo cual constituye la base del método experimental que aplicamos en nuestra materia.

PRACTICA: LOS EXPERIMENTOS DE GALILEO.

OBJETIVO: Reproducir el experimento de Galileo para comprobar la caída libre de los cuerpos.

HIPOTESIS. ¿Qué cambio experimenta la velocidad en los cuerpos que caen?

DESARROLLO:

Coloca el riel con una cierta inclinación.
Realiza marcas a 50 cm, 1m, 1.5m y 2m.
Deja que avance la canica y toma el tiempo que tarda en recorrer cada una de las distancias anteriores.
Repite la actividad pero aumentando la inclinación del riel.

RESULTADOS:

MENOR INCLINACION		MAYOR INCLINACION
DISTANCIA (m)	TIEMPO (s)	DISTANCIA (m)	TIEMPO (s)
0	0	0	0
.5		.5
1.0		1.0
1.5		1.5
2.0		2.0

1. Realiza las gráficas de distancia- tiempo.

Calcula la rapidez de cada tramo para la tabla de menor inclinación y el último tramo de la tabla de mayor inclinación.

CUESTIONARIO:

1. ¿Qué relación observas en el tiempo que emplea la canica a medida que recorre una mayor distancia?

2. ¿Qué cambio experimenta la rapidez al aumentar la distancia?

CONCLUSION:

ANALISIS DE LECTURA.

RED BULL STRATOS: ¡MISION CUMPLIDA!

El austriaco Felix Baumgartner se ha ganado un lugar en los libros de historia, al cumplir con la misión Red Bull Stratos. El día 14 de octubre del 2012 llegó hasta los 39 045 metros de altura sobre la estratósfera y saltó a la tierra en caída libre a una velocidad aproximada de al menos 1 342 km/h, siendo el primer humano en romper la barrera del sonido.

Además de ser un gran logro para Felix Baumgartner a nivel personal y profesional, este salto ha recogido datos de gran valor para futuras misiones espaciales, grandes avances de la ciencia han sido comprobados en la misión Red Bull Stratos, aportando nuevas alternativas a los astronautas y al hombre en general.

Exactamente el 14 de octubre del 2012 se cumplieron 65 años desde que el piloto Chuck Yeager rompiera por primera vez la barrera del sonido a bordo de un avión experimental, histórico ha sido que Felix Baumgartner el mismo día pero de 65 años después se enfrente al mismo reto y lo logre pero esta vez sin mayor maquinaria que la de su cuerpo y un traje presurizado hecho especialmente para afrontar los riesgos que la acción implica.

Baumgartner ha aterrizado sano y salvo en su paracaídas en pleno desierto de Nuevo México, la caída libre ha durado 4 minutos y veinte segundos y la duración total del salto ha sido de 9 minutos y tres segundos. Millones de espectadores de todo el mundo han seguido el ascenso a través de las decenas de retransmisiones de televisión y gracias a la emisión en vivo realizada a través de internet por Red Bull Stratos.

CUESTIONARIO:

1. ¿De qué altura saltó Felix Baumgartner a la Tierra en caída libre?

2. ¿A qué velocidad cayó Felix Baumgartner a la Tierra?

3. ¿Qué tiempo duró la caída libre de Felix Baumgartner a la Tierra?

4. ¿Cuál fue el tiempo total del salto?

5. ¿Cómo se protegió Felix Baumgartner para realizar el salto a la Tierra?

6. ¿Cuál es la dirección de los cuerpos que tienen un movimiento en caída libre?

7. ¿Qué fuerza es la causante de que los cuerpos caigan?

8. ¿Cuál era la opinión de Aristóteles respecto a la caída libre de los cuerpos?

9. ¿Cuál era la opinión de Galileo respecto a la caída libre de los cuerpos?

10. ¿Cuáles eran los pasos que seguía Galileo en sus trabajos, y que se conoce como método experimental?

ACTIVIDAD 4: LA ACELERACION.

LECTURA:

“Nadie podría alcanzarlo… pensó. Llevaba más de cinco minutos de ventaja, pero al mirar por el retrovisor, las luces del auto negro le hirieron los ojos. Pisó el acelerador. La aguja del velocímetro comenzó a subir; sin embargo, las luces se hacían más intensas. Volvió a pisar el pedal, pero no se atrevió a hacerlo con fuerza. El camino delante era oscuro y desconocido. La distancia entre los autos se hacía cada vez menor. Adelante, una curva inesperada lo hizo frenar con fuerza… pero no lo hizo con el tiempo suficiente. Lo último que vería serían los miles de billetes que lo envolvieron mientras el auto giraba entre las rocas y el cielo estrellado.”

CUESTIONARIO:

1. ¿Por qué crees que “nadie podía alcanzarlo”?

2. ¿Para qué pisó el acelerador?

3. ¿Qué mide el velocímetro?

4. ¿Qué quiere decir que la aguja del velocímetro comenzó a subir?

5. Al decirnos “la distancia entre los autos se hacía cada vez menor”, ¿qué auto iba a una mayor velocidad?

6. ¿Qué cambio experimenta el auto al “frenar con fuerza”?

APUNTE:

Los cuerpos pueden aumentar o disminuir la rapidez con la que se mueven y este cambio se conoce como aceleración. Cuando aumenta la rapidez es una aceleración positiva, cuando disminuye la rapidez es una aceleración negativa, también conocida como frenar.

La aceleración de los cuerpos se puede calcular aplicando la siguiente fórmula:

Aceleración = rapidez final – rapidez inicial / tiempo

NOTA: PARA CONVERTIR DE KM/H A M/S DIVIDIR ENTRE 3.6

EJERCICIOS:

1. Un automóvil acelera de 20 a 60 km/h en 8 segundos. Calcula su aceleración.

2. Un corredor pasa de una rapidez de 9 m/s a 0 m/s en un tiempo de 2 segundos. Calcula su aceleración.

3. ¿Puede tener aceleración un coche en movimiento cuyo velocímetro indica en forma constante 60km/h?

4. ¿Qué significa una aceleración negativa?

5. ¿En qué situaciones puede un cuerpo tener aceleración de cero?

6. Un tren acelera de 40 km/h a 80 km/h en un tiempo de 7 segundos. Calcula su aceleración.

7. Un automóvil frena de 90 km/h a 30 km/h en un tiempo de 13 segundos. Calcula su aceleración.

8. Un automóvil circula con una rapidez de 70 km/h durante 5 minutos. Calcula su aceleración.

9. Una canica que desciende de una rampa aumenta su rapidez con una aceleración de 0.05m/s². ¿Cuál será la velocidad final de la canica si tardó 2.5s en avanzar?

10. Cuando un vehículo frena patinando las ruedas, la aceleración está determinada por la superficie sobre la que circula, de tal forma que la aceleración, en el caso del pavimento común, tiene un valor de a=-8m/s².

a) El valor de la aceleración que se proporciona en el párrafo es negativo. ¿Qué significado tiene?

b) El tiempo que tardó el automóvil en detenerse después de que el conductor aplicó los frenos fue de 2.5 segundos. ¿Cuál es el valor de la velocidad final?

c) Con los datos anteriores, calcula la velocidad inicial del automóvil, justo cuando el conductor aplicó los frenos.

ACTIVIDAD 5: GRAFICAS DE VELOCIDAD.

EJERCICIOS:

1. Un motociclista realiza un recorrido y se obtienen los siguientes datos:

TIEMPO (segundos)	DISTANCIA (metros)
0	0
8	20
16	36
24	48

a) Elabora la gráfica de distancia-tiempo.

b) Calcula la rapidez de cada par de datos.

c) Elabora la gráfica de rapidez-tiempo.

d) Calcula la aceleración.

e) Elabora la gráfica de aceleración-tiempo.

2. El conductor de un autobús efectuó un cambio de rapidez en cierto tramo recto de su trayecto. La tabla muestra la rapidez que marcaba el velocímetro en diferentes tiempos.

Tiempo (segundos)	Rapidez (m/s)	Aceleración (m/s²)
0	25
1	20
2	15
3	10
4	5
5	0

a) Traza la gráfica de rapidez-tiempo.

b) Calcula la aceleración para cada intervalo de tiempo.

c) Traza la gráfica de aceleración-tiempo.

3. La gráfica muestra la velocidad de dos automóviles.

a) ¿Quién es más rápido?

b) ¿Cuál es la rapidez del automóvil azul?

c) ¿Cuál es la rapidez del automóvil rojo?

d) ¿Durante cuánto tiempo se observó el movimiento de los automóviles?

e) ¿Qué distancia recorrió el automóvil azul en 6 segundos?

f) ¿qué distancia recorrió el automóvil rojo en 6 segundos?

4. Alicia va de su casa a casa de su tía en bicicleta. Al llegar a casa de su tía descansa un rato y regresa a su casa por el mismo camino. Si la rapidez de Alicia fue igual y constante en la ida y la vuelta.

a) ¿Cuál de las siguientes gráficas describe su movimiento?

b) ¿La rapidez es uniforme o acelera?

5. La gráfica muestra la rapidez desarrollada por un automóvil mientras viaja.

a)     ¿Durante cuánto tiempo acelera?

b)    ¿Durante cuánto tiempo su rapidez es constante?

c)     ¿Cuánto tiempo le toma frenar?

d)    ¿Cuál es la aceleración en el primer tramo?

e)     ¿Cuál es la aceleración en el segundo tramo?

f)     ¿Cuál es la aceleración en el tercer tramo?

g)    ¿Cuál es la distancia recorrida durante los primeros 10 minutos?

h)     ¿Qué distancia recorrió cuando su velocidad era constante?

i)      ¿Qué distancia recorrió mientras frenaba?

j)      ¿Cuál fue la distancia total que recorrió?

6. La gráfica muestra la rapidez desarrollada por un automóvil deportivo mientras viaja.

ANALISIS DE LECTURA.

CONTESTA LAS PREGUNTAS:

1. ¿Qué rapidez es la que puede alcanzar el Corvette del año 1986?

2. ¿Qué modificaciones se le hicieron a ese modelo de Corvette para que aumentara su rapidez?

3. ¿Cuánto tiempo tarde el Corvette Callaway Sledgehammer en cambiar su rapidez de 0 a 100 km/h?

4. ¿Cuál es la rapidez máxima que puede alcanzar el Corvette Callaway Sledgehammer?

5. ¿Qué es la aceleración?

6. Escribe la fórmula para calcular la aceleración.

7. ¿Cuándo se tiene una aceleración positiva?

8. ¿Cuándo se tiene una aceleración negativa?

9. ¿Cuándo tiene un valor de cero la aceleración?

10. Calcula la aceleración del Corvette Callaway Sledgehammer con los datos de rapidez de la pregunta tres y un tiempo de 4 segundos. (escribe datos, fórmula, sustitución, operación y resultado)