1. MOVIMIENTO Y FUERZA

GUÍA DE TRABAJO

ÁREA / ASIGNATURA: FÍSICA PERIODO: Primero

DOCENTE: Jhon Fredy Rivera Serrato GRUPO: OCTAVOS

FECHA ENTREGA: MODO ENTREGA: Físico o virtual

A) ESTÁNDAR

Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.

B) COMPETENCIA

Reconoce y diferencia fenómenos, representaciones y preguntas pertinentes sobre las características macroscópicas y microscópicas de la materia, y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen, para comprenderlos.

C) TEMAS  Sistemas de referencia

 Desplazamiento y camino recorrido.

 Rapidez.

 Aceleración.

D) CONTENIDOS

1. MOVIMIENTO Y FUERZA

Uno de los estados que caracteriza a la naturaleza y a sus componentes es el estado de movimiento, es decir, el cambio de posición con respecto a un punto fijo. El estudio de estado ha permitido al ser humano construir aparatos y dispositivos de gran utilidad.

1.1 SISTEMAS DE REFERENCIA.

Imagina que viajas con otra persona en un bus q se desplaza a lo largo de una línea recta. Tu compañero de viaja opinará que te encuentras quieto o en reposo con respecto a él, mientras que un observador en la vía dirá que estás en movimiento. A partir de esta experiencia, es posible afirmar que la percepción que tenemos del movimiento de un cuerpo depende del punto desde el cual lo observamos. A estos lugares se les llama sistemas

de referencia. La elección del sistema de referencia para estudiar un movimiento es aleatorio; por ejemplo el

sistema de referencia de tu compañero de viaje es el bus, mientras el sistema de referencia de quien se encuentra en la vía es la misma vía.

Un cuerpo está en movimiento cuando experimenta un cambio de posición con respecto a un sistema de referencia y la posición del cuerpo se puede determinar con respecto al sistema de referencia dese cual analicemos su movimiento. Un ciclista que se mueve a lo largo de una pista cambia de posición con respecto a la pista, pero no cambia de posición con respecto a la bicicleta.

1.2 Desplazamiento y camino recorrido.

Cuando un cuerpo cambia de posición, se desplaza. En la siguiente figura el ciclista se desplaza del punto de salida hasta el punto de llegada. El desplazamiento, es decir, la distancia en línea recta entre el punto de salida y el punto de llegada es igual a 60 metros y el camino recorrido, o la distancia total recorrida es de 100 metros. La secuencia de puntos que recorrió el ciclista durante el movimiento a lo largo de la pista se trama trayectoria.

GURA 1. Observa la posición de un ciclista respecto a la pista en diferentes momentos en este caso, la posición se mide respecto al punto de partida.

En la figura 1. Se ilustra las diferencias entre camino recorrido y desplazamiento. El camino recorrido es igual a la distancia recorrida y en este ejemplo es:

Camino recorrido = 100 metros

El desplazamiento se define como la línea recta entre la posición inicial y la posición final de un cuerpo. El desplazamiento coincide con el camino recorrido únicamente cuando la trayectoria es una línea recta y en el ejemplo de la figura 1. El desplazamiento es:

1.3 Rapidez.

Dos ciclistas, Catalina y Sebastián, hace un recorrido de desde el punto A hasta el punto C (Figura 2). Si Sebastián llega primero a la meta, se movió con mayor rapidez que Catalina, por lo cual tardó menos tiempo en recorrer la distancia entre el punto A y el punto C. Este hecho sugiere que el tiempo es una variable importante para descripción del movimiento y de sus componentes. La rapidez se define como el camino recorrido en un determinado tiempo y se calcula mediante la expresión:

La rapidez se expresa en m/s (metros por segundo), también es usual expresar la rapidez en Km/h (kilómetros por hora), y hace referencia al número de kilómetros recorridos en una hora. Según la expresión que vimos anteriormente y teniendo en cuenta el ejemplo de Sebastián y Catalina (Figura 2).

La rapidez de Sebastián fue:

Rapidez = 100 metros = 10m/s 10 segundos

Y La rapidez de catalina fue:

Rapidez = 100 metros = 5m/s 20 segundos

A menudo, se tiende a confundir el término rapidez con velocidad. Sin embargo, existe una diferencia entre los dos ya que para expresar la velocidad de los cuerpos se debe tener en cuenta el camino recorrido, el tiempo y el sentido del movimiento; por ejemplo para Sebastián la velocidad se expresa como 10 m/s hacia la derecha. Si Sebastián se desplazara con la misma rapidez que Catalina pero en sentido contrario, la velocidad de los dos sería diferente.

En la situación que hemos descrito, cada ciclista se mueve durante el recorrido siempre con la misma velocidad. De esta manera Catalina recorre distancias iguales en tiempos iguales, es decir, que tarda 2 segundos en recorrer 10 metros hasta completar, en total, los 100 metros en un tiempo de 20 segundos el movimiento cuya trayectoria es en línea recta y cuya velocidad es constante se denomina movimiento rectilíneo uniforme.

Rapidez = camino recorrido Tiempo empleado

1.4 Aceleración.

En los ejemplos anteriores se ha considerado que los ciclistas se mueven con rapidez constante. Sin embargo, si tenemos en cuenta que en el punto de partida los ciclistas se encuentran en reposo, debemos pensar que su rapidez no fue la misma a lo largo de todo el recorrido, pues esta debió aumentar de 0 m/s hasta alcanzar la rapidez constante. Cuando la rapidez de un cuerpo que se mueve en línea recta aumenta o disminuye, se dice que experimenta aceleración, el movimiento se denomina movimiento rectilíneo acelerado.

Si Carlos realiza el recorrido de los 100 metros de manera que los primero 40 metros aumenta la rapidez; luego, a lo largo de los siguientes 50 metros, mantiene la rapidez constante y, finalmente en los últimos 10 metros disminuye la rapidez, quiere decir, que durante el primero y el último trayecto experimentó aceleración. La aceleración de calcula mediante la expresión:

Y se mide en m/s2_{, lo cual se lee “metros sobre segundos al cuadrado”}

Si Carlos parte del reposo y aumenta su rapidez durante 4 segundos hasta alcanzar una rapidez constante de 20 m/s, su rapidez aumenta 5 m/s cada segundo (tabla 1). En conclusión la aceleración de Carlos es de 5 m/s2_{, puesto}

que

Aceleración = 20 metros = 5 m/s2

4 segundos

Aceleración = cambio de rapidez Tiempo empleado

Tiempo (s)

Rapidez (m/s)

Tabla 1. Cambio de rapidez de Carlos en 4 segundos.

E) ACTIVIDADES A DESARROLLAR (Anexar al final de este documento)  Lectura y elaboración de un cuadro sinóptico sobre movimiento

 Desarrollo de ejercicios conceptuales de los contenidos

 Desarrollo de compromisos personales y sociales

F) RECURSOS  Guía de trabajo.

 Cuaderno de apuntes.

 Otros útiles escolares.

 Opcional internet.

G) EVALUACIÓN

 Cuadro sinóptico “movimiento”

 Taller conceptual.

 Desarrollo de compromisos personales y sociales

H) RETROALIMENTACIÓN

Aplicación medios tecnológico como whatsapp, Facebook, Teams. De no tener la posibilidad de acceder a estas plataformas tecnológicas, se realizará mediante observaciones escritas sobre las guías metodológicas físicas desarrolladas, después de ser entregadas.

I) PROFUNDIZACIÓN

Anexo link en el cual puede profundizar sobre movimiento (sistemas de referencia; desplazamiento y camino recorrido; rapidez y velocidad; y aceleración.

https://www.youtube.com/watch?v=OY9HordgwA0 https://www.youtube.com/watch?v=5bMZzXs6X5I

____________________________ Esp. JHON FREDY RIVERA SERRATO C.C. 7.722.768 de Neiva

ACTIVIDADES PARA DESARROLLAR

GUÍA de FÍSICA – MOVIMIENTO Y FUERZA - OCTAVOS

NOMBRE: GRUPO: FECHA:

1. Lectura y elaboración de un cuadro sinóptico sobre movimiento (sistemas de referencia; desplazamiento y camino recorrido; rapidez y velocidad; y aceleración.

2. David se desplaza en bicicleta con rapidez constante a lo largo de una calle recta que mide 200 metros. En la siguiente tabla se muestran a distancia recorrida por David a lo largo de la calle para diferentes valores de tiempo.

3. Calcula la aceleración de un auto de fórmula 1, un atleta y un caracol, suponiendo que parten del reposo y al cabo de 10 segundos alcanzan la velocidad indicada a continuación:

A. Auto de Fórmula 1: 80 m/s B. Atleta: 10 m/s C. Caracol: 10 m/h

Tiempo (s)

Distancia (m)

Interpreta

1. Determina la rapidez con la cual se desplaza

David.

2. Explica que distancia habrá recorrido David a

los 15 segundos. ¿Por qué?

Analiza

3. Piensa

: ¿