INSTITUCIÓN PARA LA FORMACIÓN EMPRESARIAL -IFE-, FÍSICA CICLO V - SESIÓN 2.
Hola estudiantes de Ciclo VB, jornadas Martes -Miércoles y Sábado Mañana. Desarrollemos las siguientes actividades a lo largo de la presente publicación, como guía de estudio y entrega de evidencias de aprendizaje.
1. Movimiento Uniformemente Acelerado M.U.A.
En física, todo movimiento uniformemente acelerado es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo, permanece constante (en magnitud vectores y dirección) en el transcurso del tiempo manteniéndose firme.
- El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial tienen la misma dirección.
- El movimiento parabólico, en el que la trayectoria descrita es una parábola, se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial no tienen la misma dirección.
- En el movimiento circular uniforme, la aceleración tan solo es constante en módulo, pero no lo es en dirección, por ser cada instante perpendicular a la velocidad, estando dirigida hacia el centro de la trayectoria circular (aceleración centrípeta). Por ello, no puede considerárselo un movimiento uniformemente acelerado, a menos que nos refiramos a su aceleración angular.
1.2. CONCEPTOS IMPORTANTES
1.2.1. ACELERACIÓN.
Es el cambio (Δ) de velocidad que experimenta el movimiento de un cuerpo. Su fórmula se representa como:
Al mencionar un cambio o incremento, se debe de identificar un estado inicial y otro final, es decir, que ΔV = Vf - Vo (el cambio de velocidad es la diferencia entre la velocidad final e inicial). Reemplazando este valor se obtiene:
a = aceleración
Vf = velocidad final
Vo = velocidad inicial
t = tiempo
1.2.2. SIGNOS DE LA ACELERACIÓN
La aceleración es una magnitud de tipo vectorial. El signo de la aceleración es muy importante y se lo determina así:
- Se considera POSITIVA cuando se incrementa la velocidad del movimiento.
- Se considera NEGATIVA cuando disminuye su velocidad ( se retarda o "desacelera" el movimiento ).
En el caso de que NO haya variación o cambio de la velocidad de un movimiento, su aceleración es NULA (igual a cero) e indica que la velocidad permanece constante (como en el caso de un Movimiento Rectilíneo Uniforme o MRU.
El vector de la aceleración tiene la dirección del movimiento de la partícula , aunque su sentido varía según sea su signo (positivo: hacia adelante, negativo: hacia atrás).
1.2.3. FÓRMULAS DEL MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MUA)
a = aceleración
Vf = velocidad final
Vo = velocidad inicial
t = tiempo
x = espacio recorrido
1.3. GRÁFICAS DEL MOVIMIENTO
El movimiento de una partícula puede ser registrado y analizado con mayor comprensión por medio de una gráfica que ilustre el comportamiento de las magnitudes que intervienen. Para ello, los valores de los registros son indicados en un plano cartesiano, en el cual dos magnitudes distintas se indican en cada uno de los ejes "x" y "y". Cuando una de estas magnitudes es el tiempo, ésta se la indica siempre en el eje horizontal positivo y la otra magnitud restante en el eje vertical.
1.3.1. Gráfica de Movimiento Rectilíneo Uniforme MRU.
TEN EN CUENTA: La partícula avanza una distancia constante a medida que pasa el tiempo, ya que ésta posee una velocidad uniforme. La gráfica siempre es una recta lineal con inclinación.
1.3.2. Gráfica de Movimiento Uniformemente Acelerado MUA.
TEN EN CUENTA: La partícula incrementa su espacio de recorrido cada vez a medida que pasa el tiempo, debido a que tiene una determinada aceleración. Su gráfica es el brazo de una parábola de segundo grado.
1.4. Vídeos de consulta y complementarios
Cinemática 3D: AceleraciónMovimiento Uniforme Acelerado Ejercicios (MUA) -Cómo hallar la Aceleración y el desplazamiento
2. CAÍDA LIBRE Y ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD
Todos los cuerpos que están cerca de la superficie terrestre, experimentan una aceleración vertical dirigida hacia abajo, debido al campo gravitacional del planeta. Esta aceleración se le llama: aceleración gravitacional o simplemente "gravedad" y hace que los cuerpos caigan libremente hacia el centro de la tierra, al tirar de ellos.
La aceleración gravitacional se representa como "g" y su valor medio es:
El valor de "g" NO es fijo o constante, ya que cambia levemente de un sitio a otro de la Tierra (debido a la latitud, longitud, altitud, etc.), por lo que se considera siempre su valor medio para ejercicios teóricos. En general, el mayor valor de "g" está en los polos y su valor mínimo en la Línea del Ecuador.
Para efectos prácticos se acostumbra también redondear el valor de g = 9.8 m/s^2 por 10 m/s^2.
Cuando los cuerpos se mueven hacia abajo debido a la aceleración gravitacional, al movimiento se le llama CAÍDA LIBRE. Todo cuerpo en caída libre recorre una distancia o espacio, el cual se le llama "altura (h)", debido a que su trayectoria es vertical.
Cuando un movimiento acelerado (MUA) se debe a la aceleración gravitacional "g", las fórmulas cinemáticas para la caída libre son las mismas; sólo que a = g y x = h, o sea:
Tomado de https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/mecanica-clasica-de-particulas/movimiento-uniformemente-acelerado-mu
2.1. Vídeos de consulta y complementarios
¿La gravedad existe? ¿Realmente es una fuerza?
Caída Libre
3. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Observa el siguiente vídeo sobre ejercicios del MUA y Caída Libre
Actividad 1. Con base al vídeo tutorial y la asesoría del docente, desarrolla los siguientes ejercicios:
1. Si un auto parte del reposo y se acelera hasta alcanzar una velocidad de 21,2m/s durante 18,7s entonces ¿qué distancia recorrió al aceleraarse? ¿Cuál es el valor de la aceleración?
2. ¿Cuál será la aceleración de un móvil que inicialmente iba a 1,2m/s y después de 32 minutos logró una velocidad de 12,6m/s?
3. Un ciclista acelera a una razón de 0,008m/s^2 y parte del reposo logrando al final una velocidad de 2,8m/s. ¿Durante qué tiempo logró esta velocidad final? ¿Cuál fue el recorrido de la aceleración?
4. Desde un segundo piso se deja caer una pelota, tardando 0,82s en llegar al suelo. ¿Cuál es la altura del segundo piso?
5. Desde un avión se dejan caer ayudas a una región de difícil acceso. Si las ayudas aterrizan en 18,5s después de lanzadas, entonces ¿a qué altura sobrevolaba el avión?
Vídeos de ejercicios MUA y Caída Libre
Actividad 2. Observa el siguiente vídeo tutorial donde les instruyo en cómo van a realizar dos experimentos: uno de Caída Libre y otro de MUA. Sigue las instrucciones y los procedimientos para cada ensayo. Cualquier material a la mano es válido, mientras sirva al ejercicio. Toma evidencias fotográficas de los experimentos (mínimo 5 fotos por ambos experimentos).
NOTA: Después del experimento sigue el análisis de resultados en tu cuaderno y en el formato Excel (de ser posible). Una vez haya hecho los experimentos, haya tomado los datos, haya hecho los cálculos y haya hecho las tablas de resultados en el cuaderno, ingresa al siguiente enlace para diligenciar los datos experimentales en un formato de Excel, que les permitirá obtener la gráfica automáticamente:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1x79zz4SKmeFTwkCTViukuJiOPZDqOoo7ncNkCCNyrGk/edit?usp=sharing
IMPORTANTE: Si no es posible realizar la diligencia de datos experimentales entonces construya la gráfica en el cuaderno según las indicaciones del docente en el vídeo. Entrega las evidencias fotográficas de la gráfica y análisis en el cuaderno a través del formulario Google que dejaré más abajo.
Actividad 3. Analiza y responde en tu cuaderno y/o formato Excel de datos experimentales
Para el experimento 1 realice una análisis del comportamiento de la gráfica de la aceleración y responda a la siguiente pregunta ¿Por qué a medida que aumenta la altura de partida de la canica la aceleración aumenta?
Para el experimento 2 realice un análisis sobre los datos obtenidos y responda a la siguiente pregunta ¿los datos obtenidos son coherentes con la realidad? ¿Se puede comprobar la ley de gravedad con este experimento?
4. Formulario de entrega de evidencias de aprendizaje
Ingresa al siguiente link para realizar la entrega de evidencias de aprendizaje de las actividades 1, 2 y 3.
IMPORTANTE: El desarrollo de las actividades debe hacerse durante la semana del 28 de marzo al 4 de abril de 2020.
5. Cronograma de entrega de actividades
Jornada Martes-Miércoles
Entrega de evidencias: viernes 3 de abril de 2020, hora 9PM
Jornada Sábado Mañana
Entrega de evidencias: sábado 4 de abril de 2020, hora 12:30PM
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