4. Ejercicios. Tema: Sistema en equilibrio (Valor: 2 Participaciones cada uno) - ACTIVIDADES FISICA I 2a PARTE 360A 362A

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SESIÓN 16 13 SEPTIEMBRE

1. Primer Examen

2. Investigación 6. Tema: Leyes de Newton. Contenido:

 Biografía de Isaac Newton

 Primera Ley de Newton

 Segunda Ley de Newton

 Tercera Ley de Newton

Entrega: Sesión 17

1. Revisión de 1er examen

2. Entrega de calificación parcial

3. Exposición. Tema: Primera Ley de Newton

 Primera Ley de Newton

 Sistema en equilibrio

4. Ejercicios. Tema: Sistema en equilibrio (Valor: 2 Participaciones cada uno)

1). ¿Qué tensión se presenta en la cuerda A del sistema en equilibrio mostrado?

2). Encontrar la fuerza sobre la barra B del sistema en equilibrio mostrado.

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1. Ejercicio. Tema: Sistema en equilibrio. (Valor: 2 Participaciones)

1) ¿Cuáles son las tensiones en las cuerdas A y B del sistema en equilibrio mostrado?

1. Actividad Experimental. Tema: Sistema en equilibrio. (Valor 2 Participaciones)

Objetivo. Determinar matemática y experimentalmente la magnitud de las fuerzas que actúan en un sistema en equilibrio.

Material. 2 soportes con pinza, 2 dinamómetros de 3N, 2 pesas de 100g, 1 Trasportador, cuerda.

Procedimiento.

1) Con un dinamómetro determinar el peso de las dos pesas.

2) Elaborar el sistema en equilibrio mostrado.

3) Calcular matemáticamente la fuerza en cada elemento y comprobar con la lectura de los dinamómetros.

Cuestionario de la actividad

1)

¿Para qué es útil conocer mediante el análisis matemático la magnitud de la fuerza en cada elemento del sistema?

2)

¿Cuál de las leyes de Newton se aplican en el análisis?

3)

¿En qué situaciones conocidas se presenta este fenómeno?

4)

¿Cómo se aplica el equilibrio traslacional en el cuerpo humano?

2. Actividad. Tema: Coeficientes de fricción o rozamiento (Valor: 4 Participaciones). Definir la fricción o rozamiento y

elaborar a mano en el cuaderno una tabla con los valores de coeficientes estático y cinético de diferentes superficies

(mínimo 10).

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1. Exposición. Tema: Segunda Ley de Newton

 Segunda Ley de Newton

1. Exposición. Tema: Fuerzas conservativas sobre un objeto en movimiento.

 Fuerzas que actúan sobre un objeto en movimiento. Peso, Fuerza Normal, Fuerza aplicada, Fuerza de Fricción.

 Coeficiente de Fricción. Estático y Cinético.

2. Ejercicio. Tema: Segunda ley de Newton (Valor: 2 Participaciones)

1) ¿Cuál es la aceleración que presenta un objeto de madera de 2 kg sobre una mesa de madera cuando es jalado por una cuerda

unida a un objeto de 20 kg que cuelga de dicha mesa?

3. Investigación 7. Tema: Ímpetu. Contenido:

 Ímpetu (cantidad de movimiento)

 Impulso

 Conservación del ímpetu

1. Actividad Experimental. Tema: Segunda Ley de Newton y Fricción. (Valor: 2 Participaciones)

Objetivo. Calcular los coeficientes de fricción estático y cinético entre dos superficies en movimiento.

Material. 1 Dinamómetro, 1 bloque de madera, 1 superficie de madera, 1 superficie de vidrio.

Procedimiento.

1. Colocar el objeto de madera sobre cada superficie y jalarlo con el dinamómetro.

2. Calcular el coeficiente de fricción estático mediante la lectura de fuerza en el dinamómetro cuando empiece a moverse.

3. Calcular el coeficiente de fricción cinético mediante la lectura de fuerza en el dinamómetro cuando el objeto esté en movimiento.

4. Comparar los valores obtenidos con los expuestos en tablas.

Cuestionario de la actividad

1) ¿Por qué es mayor la fuerza de fricción entre superficies rugosas que entre superficies lisas? 2) ¿Para qué se utiliza el aceite lubricante en las partes en movimiento de las máquinas? 3) ¿En qué situaciones es deseable una fuerza de fricción grande?

4) ¿Qué aplicaciones prácticas tiene esta actividad?

2. Exposición. Tema: Ímpetu

 Ímpetu o cantidad de movimiento lineal

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3. Ejercicios. Tema: Ímpetu e Impulso. (Valor: 2 Participaciones cada uno)

1) Un taco de billar golpea una bola de 200 gramos con una fuerza promedio de 50 N durante un intervalo de tiempo de 0.01 s. Si

inicialmente esta en reposo ¿qué velocidad adquiere?

2) ¿Cuál es la fuerza que recibe un automóvil de 1200 kg que choca contra una pared y se detiene en 0.3 segundos desde el

contacto?

1. Exposición. Tema: Conservación del ímpetu

2. Ejercicios. Tema: Conservación del ímpetu. (Valor: 2 Participaciones cada uno)

1) Una bola de billar de 300 g se mueve en línea recta hacia la derecha con 0.5 m/s y choca contra otra bola de la misma masa que se encuentra en reposo. ¿Cuál es la velocidad final de la segunda bola si la primera se mueve hacia la derecha con 0.2 m/s?

2) Un camión de 3 toneladas viaja a 100 km/h hacia la derecha sobre una calle recta. En sentido contrario un automóvil de 1200 kg

viaja a 60 km/h ¿Cuál será la velocidad final de ambos vehículos si después del choque se mantienen unidos?

3. Investigación 8. Tema: Energía. Contenido:

 Energía. Definición, tipos, unidades.  Energía cinética. Definición y ecuación.  Energía Potencial. Definición y ecuación.

 Conservación de la Energía mecánica. Definición y ecuación.

SESIÓN 23 4 OCTUBRE

1. Exposición. Tema: Tercera Ley de Newton

 Tercera Ley de Newton

2. Exposición. Tema: Energía

 Energía

 Trabajo

 Energía mecánica

 Energía Potencial

 Energía Cinética

 Conservación de la Energía Mecánica

3. Ejercicios. Tema: Conservación de la energía mecánica. (Valor: 2 Participaciones cada uno)

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2) Calcular la velocidad con que llega a la base de un plano inclinado una canica de 10 g si es lanzada desde una altura de 3 m con una velocidad de 2 m/s.

1. Exposición. Tema: Trabajo por Fricción en la Conservación de la Energía Mecánica.

2. Ejercicio. Tema: Trabajo por fricción. (Valor: 2 Participaciones)

1) Un automóvil se 17640 N de peso desciende por una pendiente que forma un ángulo de 25° respecto a la horizontal a una

velocidad de 10 m/s. En ese instante el conductor pisa el freno y se detiene después de recorrer 20 m. ¿Cuál es la fuerza media realizada por los frenos?

3. Actividad Experimental. Tema: Conservación de la energía mecánica. (Valor: 2 Participaciones)

Objetivo. Obtener matemática y experimentalmente la velocidad de un cuerpo que se desliza sobre un plano inclinado mediante la conservación de la energía mecánica.

Material. 1 Riel con inclinación, 1 balín, 1 cronómetro, 1 flexómetro.

Procedimiento.

1) Colocar el balín sobre la parte inclinada del riel a 20 cm de altura y soltarlo.

2) Calcular mediante la conservación de la energía mecánica la velocidad con que llegaría a la base de la parte inclinada del riel. 3) Medir el tiempo que tarda en recorrer 50 cm en la parte horizontal del riel.

4) Calcular la velocidad en la parte horizontal con el m.r.u.

5) Comparar los valores de velocidad obtenidos.

1) ¿En qué otra situación se puede aplicar este procedimiento?

2) ¿Cómo varía la velocidad en la base del plano a mayor altura del balín?

3) ¿Cómo varía la energía mecánica del balín conforme baja del plano inclinado?

4) ¿Tiene energía mecánica el balín moviéndose en la parte horizontal del riel?

4. Actividad. Tema: Máquinas simples (Valor: 4 Participaciones). Presentar en el cuaderno un dibujo de las máquinas simples. Plano inclinado, palancas de 1er, 2º y 3er genero. Poleas.

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1. Exposición. Tema: Potencia

 Potencia mecánica

 Eficiencia de una máquina

2. Ejercicios. Tema: Potencia. (Valor: 2 Participaciones cada uno)

1) Calcular el tiempo que requiere un motor de elevador cuya potencia es de 37500 W para elevar una carga de 5290 N hasta una

altura de 70 m.

2) La potencia de un motor eléctrico es de 50 HP. ¿A qué velocidad puede elevar una carga de 800 N?

3) Un motor cuya potencia es de 70 HP eleva una carga de 6000 N a una altura de 60 m. ¿En qué tiempo la sube?

3. Exposición. Tema: Máquinas Simples.

 Plano Inclinado

 Polea

4. Investigación 9. Tema: Ley de la Gravitación Universal. Contenido:

 Ley de la Gravitación Universal. Definición, ecuación.

1. Exposición. Tema: Ley de la Gravitación Universal.

 Ley de la Gravitación Universal.

2. Ejercicios. Tema: Ley de la Gravitación Universal. (Valor: 2 Participaciones cada uno).

1) ¿Cuál será la separación entre dos objetos de 50 kg y 200 kg si entre ambos se presenta una fuerza de atracción gravitacional de 2 x 10 -5_N?

2) ¿Cuál será la fuerza de atracción gravitacional entre la Tierra y la Luna?

3. Investigación 10. Tema: Movimiento Circular Uniforme. Contenido:

 Movimiento circular

 Movimiento Circular Uniforme

 Frecuencia

 Periodo

 Aceleración centrifuga (tangencial)  Aceleración centrípeta (radial)

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1. Exposición. Tema: Movimiento Circular Uniforme

 Movimiento Circular

 Movimiento Circular Uniforme (m.c.u.)

 Frecuencia

 Periodo

 Velocidad lineal en el movimiento circular

 Aceleración. Centrífuga (tangencial). Centrípeta (Radial)

 Fuerza centrípeta.

2. Ejercicios. Tema: Movimiento circular uniforme. (Valor: 2 Participaciones cada uno)

1) ¿Cuál es la fuerza que mantiene a una persona de 50 kg dentro de un juego mecánico de 3 m de radio que gira a razón de 10

vueltas en un minuto?

2) ¿Con qué velocidad lineal se mueve una camisa de 500 g dentro de una lavadora de 80 cm de diámetro si sobre esta se presenta

una fuerza centrípeta de 5 N?

1. Actividad Experimental. Tema: Movimiento Circular Uniforme (m.c.u.) (Valor: 2 Participaciones)

Objetivo. Determinar matemática y experimentalmente la fuerza centrípeta en una pelota que gira con m.c.u.

Material: 1 Pelota de 50 g, 1 Flexómetro, 1 Cronómetro, 1 Tubo de 20 cm, 2 pesas de 100 g, 1 m de cuerda.

Procedimiento.

1) Atar la pelota a un extremo de la cuerda y el otro extremo a las pesas pasando esta por el tubo.

2) Hace girar la pelota en forma horizontal manteniendo una velocidad constante cuando el radio de giro sea de 40 cm.

3) Tomar el tiempo que tarda en realizar 10 vueltas la pelota.

4) Calcular la fuerza centrípeta y comparar con la fuerza de 2 N ejercida por las pesas.

1) ¿Cómo debe ser el movimiento de la pelota para elevar 100 pesas?

2) ¿En qué otra situación se presenta este fenómeno?

3) ¿Se mantiene constante la fuerza si el giro es vertical?

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2. Actividad. Tema: Kepler. (Valor: 4 Participaciones). Describir las 3 Leyes de Kepler en el cuaderno con sus respectivos diagramas.

1. Exposición. Tema: Leyes de Kepler.

2. Repaso para el 2º examen.

3. Asignación de tema para el proyecto

1) Dispositivo que mida las fuerzas mediante la ley de Hooke. Rango de 0 a 20 Newton.

2) Dispositivo de poleas que eleve un objeto de 10 Newton cuando se aplique una fuerza no mayor a 3 Newton.

3) Dispositivo que compruebe la conservación del ímpetu.

4) Dispositivo que compruebe la conservación de la energía mecánica.

5) Dispositivo que mida la aceleración de la gravedad.

6) Dispositivo que muestre los conceptos del movimiento circular.

7) Dispositivo que demuestre el centro de gravedad.

8) Modelo de motor de combustión interna en cartón con partes móviles.

9) Modelo de turborreactor con partes móviles.

10) Modelo de máquina de vapor en cartón con partes móviles.

11) Dispositivo que convierta el calor en movimiento (Máquina térmica)

12) Modelo del ciclo de refrigeración.

13) Exposición del impacto ambiental de las máquinas térmicas. Antecedentes históricos, Tipos, funcionamiento, aplicaciones. 14) Exposición del motor de combustión interna. Antecedentes históricos, Tipos, funcionamiento, aplicaciones.

1. Segundo examen

2. Actividad. Tema: Temperatura. (Valor: 6 Participaciones). Individualmente elaborar un termómetro con escala, así como su dibujo en el cuaderno.

1. Revisión de Segundo examen

2. Entrega de calificación parcial

2. Investigación 11. Tema: Termodinámica. Contenido:

 Termodinámica

 Fuentes de energía: Renovables y no renovables (definición y ejemplos).

 Sistema termodinámico: Sistema abierto, cerrado, aislado.

 Calor.

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1. Exposición. Tema: Fenómenos termodinámicos

 Fenómenos termodinámicos

 Termodinámica

 Fuentes de energía

 Sistema termodinámico: Aislado, cerrado, abierto.

 Transformación de un sistema termodinámico.