martes, 10 de abril de 2018

TRABAJO GRUPAL SOBRE GRÁFICAS DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

PRIMER CASO: GRÁFICA POSICIÓN - TIEMPO (x,t)



Observe la gráfica adjunta y responda las siguientes preguntas:
1) ¿Qué tipo de gráfica representa y cómo se reconoce?;  2) ¿Qué significado tiene el cambio de dirección en los puntos B y D?;  3) ¿Cuántos valores diferentes ha tomado la velocidad del móvil, y cuáles son?;   4) Hacer la gráfica velocidad – tiempo;  5) ¿Qué significa que la velocidad sea positiva en los segmento AB y CD?;   6) ¿Qué significa que la velocidad sea nula entre las 4 y 8 horas?;    7) Explique el signo negativo de la velocidad en el segmento DE;   8)  A qué distancia del punto de partida se encuentra el móvil a las 4h,12h y a las 16horas;   9) ¿Qué distancia recorre entre los puntos A y B, entre D Y E?;   10) ¿Cuál es la distancia total recorrida?;  11) ¿Cuánto dura el viaje?;   12) ¿Cuánto tiempo estuvo en movimiento?; 13) ¿Cuánto tiempo estuvo en reposo?;   14) ¿En cuál intervalo de tiempo la rapidez ha sido mayor?;  15) ¿Cuántos kilómetros recorre las 8 últimas horas?;  16)¿Qué significa que la gráfica comience en -20Km?.

NOTA: Observe que el móvil parte del punto A (punto de partida).




SEGUNDO CASO: GRÁFICA VELOCIDAD - TIEMPO (v,t)



Observe la gráfica adjunta y responde: 1) Calcular la distancia recorrida por el móvil  las 10 primeras horas; 2) Calcular la distancia total recorrida; 3) Calcular la distancia recorrida entre las 9 y 13 horas; 4) ¿Con que velocidad el móvil se desplaza las 4 primeras horas?;  5) ¿Con que velocidad el móvil se desplaza durante las 3 horas siguientes?;  6) ¿Con que velocidad el móvil se desplaza entre las 7 y 10h?;   7) ¿Con que velocidad el móvil se desplaza las 5 últimas horas?;  8) ¿Cuánto dura el viaje?;   9) ¿Cuánto tiempo estuvo en movimiento?;  10) ¿El móvil a los 7 horas tiene dos velocidades?, explique su respuesta; 11) Dibujar las gráficas posición – tiempo.




sábado, 10 de febrero de 2018

OBJETIVO 5:  Movimiento Rectilíneo Uniforme (M. R. U.)

Para comprender este nuevo referente teórico es necesario saber de donde surge o como se origina, igualmente, es importante conocer su relación en la vida cotidiana, por lo tanto es preciso saber que:

La Mecánica es una rama de la Física, encargada de estudiar el movimiento y el reposo de los cuerpos, haciendo un análisis de sus propiedades y causas. La mecánica se divide en tres ramas: cinemática, estática y dinámica.

LA CINEMÁTICA estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que producen dicho movimiento.

LA DINÁMICA estudia el movimiento de los cuerpos analizando las causas que determinan dicho movimiento.

LA ESTÁTICA estudia el equilibrio de los cuerpos.


CONCEPTO DE MOVIMIENTO un cuerpo u objeto está en movimiento cuando su posición varia con el tiempo, con respecto a otro cuerpo u objeto, llamado  SISTEMA DE REFERENCIA.


CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO se clasifica atendiendo a dos criterios: por la forma de la trayectoria y por los desplazamientos.
  • POR LA FORMA DE LA TRAYECTORIA el movimiento puede ser rectilíneo o curvilíneo
                   Será Rectilíneo cuando la trayectoria descrita es una línea recta (horizontal, 
                    vertical inclinada)
                   Será Curvilíneo cuando la trayectoria descrita es una línea curva como: circulares,
                   elípticos, parabólicos, helicoidales, entre otros.

  • POR LOS DESPLAZAMIENTOS  el movimiento puede ser uniforme o variado.
                         Uniforme cuando el móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos
                         iguales.
                         Variado cuando el móvil realiza desplazamientos desiguales en intervalos de 
                          tiempos iguales.









Definición de desplazamiento: es el cambio de posición de un móvil con respecto a un punto de referencia. Matemáticamente podemos escribir que:

Desplazamiento = cambio de posición = posición final – posición inicial.



Nota: el desplazamiento es un vector que sólo indica la posición de partida y la de llegada y por ser un vector es una magnitud vectorial


Definición de distancia: es el valor absoluto del desplazamiento. Recuerda que la distancia es una magnitud escalar, se denota como:

Tomando en cuentas estas consideraciones y comprendiendo de donde surge el movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.), se concluye que este movimiento se caracteriza por:
1) La trayectoria es una línea recta, la cual puedes ser horizontal, vertical o inclinada.
2) El móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.
3) La velocidad siempre debe ser constante, recordando que será positiva cuando el móvil se desplace hacia la derecha y negativa cuando se dirija hacia la izquierda.
                

Ejemplo:


Observe que el móvil recorre 40m cada 4 segundos de tiempo transcurrido, es decir, realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales. Además, la trayectoria es una línea recta.

VELOCIDAD
La velocidad de un movimiento rectilíneo uniforme es el cociente constante que se obtiene de dividir el desplazamiento realizado entre el tiempo correspondiente. Se denota mediante la ecuación:



La unidad de la Velocidad en el sistema M.K.S es mts/seg


Calculo de la velocidad cuando el móvil (carro) se desplaza hacia la derecha


Calculo de la velocidad cuando el móvil (Carro) regresa o se desplaza hacia la izquierda


Cada vez que el móvil se desplace hacia la izquierda el resultado debe ser negativo. Ejemplos:

Nota: Recuerda que la velocidad y el desplazamiento son magnitudes vectoriales y por lo tanto pueden ser positivas o negativas.



DEFINICIÓN DE RAPIDEZ: es el valor absoluto de la velocidad.


DIFERENCIA ENTRE RAPIDEZ Y VELOCIDAD

Rapidez: significa la distancia que recorre el móvil en cada segundo transcurrido.

Velocidad: es el desplazamiento del móvil, el cual puede ser hacia la izquierda o hacia la derecha:
Ejemplo: una rapidez de 10 mts/seg significa que un móvil recorre una distancia de 10 metros en cada segundo transcurrido. Cuando decimos que un móvil tiene una velocidad de -10 mts/seg, se entiende que el móvil se ha desplazado hacia la izquierda 10metros cada segundo de tiempo.

TRANSFORMACIÓN DE MEDIDAS DE RAPIDEZ
Sabemos que la rapidez se obtiene de dividir la distancia entre el tiempo pero, también  conocemos las diferentes unidades que existen para expresar la distancia y el tiempo; lo que hace suponer que, se van a presentar algunos casos donde es necesario hacer transformaciones para adaptarlas al sistema en el cual se desea trabajar. Las transformaciones podrán ser directas o inversas.

Una transformación es directa: cuando transformamos una unidad mayor a otra menor, por lo tanto, multiplicamos por la equivalencia.
Una transformación es inversa: cuando transformamos una unidad menor a otra mayor, en este caso, dividimos por la equivalencia 
Ejemplo: transformar cada una de las siguientes medidas de rapidez
a)    8km/h   a   mts/seg         b)  25Hm/seg  a  cm/min     c)  10mts/seg  a  Dam/min 
a)    12mm/h  a  mts/seg       e)  120.000mts/min  a  km/seg    f)  10cm/sg  a  km/h

Problemas utilizando la ecuación de rapidez: realice los siguientes problemas dando la da respuesta según el sistema M.K.S.

1.- Calcular la rapidez que debe desarrollar un móvil con movimiento rectilíneo uniforme,  en 2700seg si recorre 120000metros.

2.-  ¿En cuánto tiempo, un móvil que se desplaza con una rapidez constante de 120mts/seg recorre 100metros?

3.-  Calcular la distancia recorrida por un móvil en 7200seg sabiendo que tiene una rapidez constante de 8.33mts/seg.


4.- Un avión recorre 2940km en 3h. Calcular su rapidez.

5.- Un automóvil anda con una rapidez constante de 80km/h . ¿Cuánto recorre en 120min?

6.-  Un móvil se desplaza con una rapidez constante de 48Hm/h. calcular en cuanto tiempo recorre 80mts.

7.- Calcular la distancia que recorre un móvil en 20seg, si tiene un movimiento rectilíneo y una rapidez constante de 40mts/sg

8.- ¿Qué rapidez constante lleva un móvil en 12seg si recorre 0,8metros con un movimiento rectilíneo?


9.- Calcular el tiempo que emplea un móvil en recorrer una distancia de 10metro con una rapidez constante de 80mts/sg


.

viernes, 13 de mayo de 2016

Problemas utilizando las ecuaciones del M.R.U.V.

PROBLEMAS UTILIZANDO LAS ECUACIONES DEL M.R.U.V.





6) Un carro parte del reposo con una aceleración de 2mts/sg2, calcular cuánto tarda en recorrer una distancia de 100mts.

   Datos  M.U.A.        




     Simplificación de unidades 
   


Conclusión: 10sg es el tiempo que tarda el carro en recorrer una distancia de 100mts.





7) Un móvil lleva una rapidez de 20mts/sg en el momento que empieza a frenar, si tarda en detenerse 4sg. Calcular la aceleración retardatriz que se aplicó al movimiento.


    
   Simplificación de unidades

Conclusión5mts/sg2 es la aceleración retardatriz del móvil cuando empieza a frenar, tardando en detenerse 4 sg.




8) Un camión en un momento dado, aplica los frenos con una aceleración retardatriz de 5 mts/sg2. Si tarda en detenerse 3sg, calcular la rapidez que llevaba el camión en el momento en que se empezaron a aplicar los frenos.


Conclusión
15mts/sg es la rapidez inicial del camión cuando su aceleración retardatriz es de 5mts/sg2.





9) Un motorizado frena bruscamente aplicando una aceleración retardatriz de 5mts/sg2. Si en la frenada recorre 50mts hasta que se detiene, calcular qué rapidez llevaba cuando se aplicaron los frenos.




 Simplificación de unidades

Conclusión
22,36mts/sg es la rapidez inicial del motorizado, cuando su aceleración retardatriz es de 
5 mts/sg2.





10) Un móvil parte del reposo y cuando ha recorrido 25mts lleva una rapidez de 15 mts/sg. Calcular el valor de la aceleración.







11) Un automóvil en un momento dado, acelera a razón de 2mts/sg2 en una distancia de 20mts. Si al final su rapidez es de 10mts/sg, calcular que rapidez llevaba cuando empezó a acelerar.

  

Conclusión
4,47mts/sg es la rapidez inicial del automovil, cuando su aceleración es de 2 mts/sg2.






12) Un motorizado pasa de 10mts/sg a 20mts/sg con una aceleración de 2mts/sg2. Calcular la distancia que recorre.










viernes, 26 de febrero de 2016

Objetivo 7.2: Gráficas del M.R.U.V

OBJETIVO 7.2: Construcción – Análisis e interpretación de las gráficas  del M.R.U.V.


En este objetivo estudiaremos dos tipos de gráficas: velocidad – tiempo y aceleración – tiempo.



1er caso: Gráfica velocidad – tiempo (v,t)

De la gráfica adjunta responde las siguientes preguntas:
1) ¿Qué tipo de movimiento representan los segmentos AB, BC, CD y DE?
- El segmento AB representa un M.U.R., porque la gráfica es decreciente, esto se debe a que la velocidad en cada segundo va disminuyendo.

- El segmento BC representa un M.R.U., la recta es horizontal y paralela al eje del tiempo, en este segmento la velocidad del móvil es constante con un valor de 36mts/seg. Aquí no hay aceleración, es decir, la aceleración es nula (a = 0mts/seg2).

- El segmento CD representa un M.U.A., la recta es creciente, indicándonos que la velocidad en cada segundo va aumentando.

- El segmento DE representa un M.U.R., porque la gráfica es decreciente, esto se debe a que la velocidad en cada segundo va disminuyendo.

2) ¿Qué significa que la gráfica parta de 72mts/seg?
Significa que el valor de la velocidad inicial es de 72mts/seg (vo = 72mts/seg), en esta gráfica se observa que la recta desciende, es decir, la velocidad va disminuyendo.

Nota: observa que la siguiente gráfica parte del origen, es decir que el valor de la velocidad inicial es de 0mts/seg (Vo = 0mts/seg), lo que indica que el móvil parte del reposo con un M.U.A.



3) ¿Qué significado tiene el cambio de dirección en los puntos C y D?
El cambio de dirección en los puntos C y D representa el cambio de aceleración del movimiento.

4) ¿Cuántos valores diferentes ha tomado la aceleración y cuáles son?
Ha tomado cuatro valores diferentes de aceleración y son: aAB, aBC, aCD y aDE, es decir:


5) Hacer la gráfica aceleración en función del tiempo (V, t)
Para realizar esta gráfica es necesario conocer los valores de la aceleración. Esta gráfica se caracteriza porque en el eje horizontal se representa el tiempo t(seg) y en el eje vertical la aceleración a(mts/seg2), además, son rectas horizontales y paralelas al eje del tiempo.





6) ¿Qué velocidad lleva el móvil a los 2seg, 5seg y 8seg?
Ø  A los 2seg, el móvil lleva una velocidad de 48mts/seg
Ø  A los 5seg, el móvil lleva una velocidad de 36mts/seg
Ø  A los 8seg, el móvil lleva una velocidad de 96mts/seg

7) ¿Cuánto dura el viaje?
El viaje dura 10 seg.

8) ¿Cuánto tiempo está con M.R.U.?
Está con M.R.U. el tramo BC, es decir, durante 3seg.

9) ¿Cuánto tiempo está con M.U.A.?
Está con M.U.A. el tramo CD, es decir, durante 2seg.

10) ¿Cuánto tiempo está con M.U.R.?
Está con M.U.R. los tramos AB y DE, es decir, en el tramo AB está durante 3seg y en el tramo DE durante 2seg más, en total 5seg.

11) Calcular la distancia recorrida por el móvil los 3 primeros segundos
La distancia recorrida por el móvil los 3 primeros segundos, está representada por el área del trapecio OAB3, es decir:
         

12) Calcular la distancia recorrida por el móvil entre los 3 y 6 segundos
La distancia recorrida por el móvil entre los 3 y 6 segundos, está representada por el área del rectángulo 3BC6, es decir:
      d3BC6 = b x h
      d3BC6 = t x V
      d3BC6 = 3seg x 36mts/seg
      d3BC6 = 108mts

13) Calcular la distancia recorrida por el móvil entre los 6 y 8 segundos
La distancia recorrida por el móvil entre los 6 y 8 segundos, está representada por el área del trapecio 6CD8, es decir:






14) Calcular la distancia recorrida por el móvil los dos últimos segundos

La distancia recorrida por el móvil los 2últimos segundos, está representada por el área del triángulo 8DE, es decir:







15) Calcular la distancia total recorrida por el móvil

Es la suma de las áreas  del trapecio OAB3, más el rectángulo 3BC6, más el trapecio 6CD8 y el triángulo 8DE, es decir, 162mts + 108mts + 132mts + 96mts  = 498mts

Tarea: que deben realizar en el cuaderno y estudiar para la exposición grupal


Observa la gráfica adjunta y responde:
1)  ¿Qué tipo de movimiento representan los segmentos AB, BC y CD? 
2)  ¿Qué significa que la gráfica parta del origen?
3)  ¿Qué significado tiene el cambio de dirección en los puntos B y C?
4)  ¿Cuántos valores diferentes ha tomado la aceleración del móvil y cuáles son?
5) Hacer la gráfica aceleración en función del tiempo (a,t)
6)  ¿Qué velocidad lleva el móvil a los 2h, 4h, 6h y 10h?
7)  ¿Cuánto dura el viaje?
8)  ¿Cuánto tiempo está con M.R.U.?
9)  ¿Cuánto tiempo está con M.U.A.?
10)  ¿Cuánto tiempo está con M.U.R.?
11) Calcular la distancia recorrida por el móvil las 4 primeras horas
12) Calcular la distancia recorrida por el móvil entre las 4 y 8 horas
13) Calcular la distancia recorrida por el móvil las 4 últimas horas
14) Calcular la distancia total recorrida



lunes, 26 de octubre de 2015


OBJETIVO 2: NOTACIÓN CIENTÍFICA

Tanto el mundo macrofísico como el microfísico es motivo de estudio para los científicos, y a continuación observaremos algunos ejemplos donde en los dos extremos se manejan cantidades inmensamente grandes o inmensamente pequeñas.

Veamos algunos ejemplos:
1) En astronomía se utiliza como unidad de longitud el año-luz. Un año-luz es una unidad utilizada para expresar distancias astronómicas y equivale al trayecto recorrido por la luz en un año trópico, es decir, 9.500.000.000.000 km.

  
  
2) La luz viaja a la fantástica velocidad de 300.000.000 mts/seg, una idea aproximada de lo que significa esta velocidad es: si un avión pudiera volar a la velocidad de la luz, le daría ocho vueltas a la tierra en un segundo.



 





3) El sol es la estrella más próxima a nosotros y está a una distancia de 149.000.000.000 mts.


4) La estrella más cercana a la tierra después del sol, es la estrella  “alfa”, se encuentra a la distancia de cuatro y medio años-luz; es decir, a una distancia de 43.000.000.000.000 km.

 






5)  La masa de la tierra es de 5.980.000.000.000.000.000.000.000 kg.

6)  Nuestra galaxia: la vía láctea, tiene un espesor de 20.000 años-luz y desde un borde al otro, la distancia es de 9.025.000.000.000.000.000 km.

7)  De Mérida al Vigía hay aproximadamente 70.000 mts.

8)  Para trasladarse de Mérida a Barinas se tarda aproximadamente 4 horas.

9)  Un día tiene 24 horas.

Observemos ejemplos de lo inimaginablemente pequeño del mundo microfísico.
1) La masa de un electrón es inmensamente insignificante, es tan pequeña que es imposible poderla imaginar, su peso es de 0,000.000.000.000.000.000.000.000.001 Kg.

2) La masa del protón es de 0,000.000.000.000.000.000.000.000.016 kg.

3) La carga de un electrón es de 0,000.000.000.000.000.000.163 coulomb.

4)  El tiempo que tarda un electrón en dar una vuelta completa alrededor del protón de un átomo de hidrógeno es 0,000.000.000.000.001 segundos.

 

Con la finalidad de simplificar la escritura y manejo de estas cantidades tan inmensas, se suele representar según una notación especial llamada NOTACIÓN CIENTÍFICA. La Notación Científica se utiliza para escribir abreviadamente  cantidades muy grandes o muy pequeñas que expresan medidas de longitud, velocidad, distancia, masa, tiempo, cargas, entre otras.

Definición de Notación Científica:
“Es el producto de un número racional positivo, cuya parte entera está comprendida entre 1 y 9 (ambos inclusive) por una potencia de 10 con exponente entero.”
Es decir:      a x 10 donde  a  Π Q+  tal que   1£ a < 10   y    b Î Z
Ejemplos:
Exprese en notación científica las siguientes cantidades:
a)    5.000 =
b)    1.600.000 =         
c)    1370,5 =
d)    480 =         
e)    0,078 =         
f)     0,00374 =
g)    0,00000006 =         
h)   5 =
i)     5,03 =

NOTA: escribimos el número dado como el producto de un número comprendido entre 1 y  9 por 10 elevado a un número positivo si y sólo si, la coma la trasladamos a la izquierda  (ejemplos a, b, c, d); pero el exponente será negativo cuando la coma se traslada hacia la derecha (ejemplos e, f, g). Recuerda que el exponente nos indica cuantos lugares o espacios se ha trasladado la coma.

Condiciones que debe cumplir un número para que este expresado en Notación Científica:  1) Debe ser un número racional o decimal positivo
2) La parte entera del número decimal debe estar comprendida entre 1 y 9 (ambos inclusive)
3) Debe esta multiplicado por una potencia de diez.
4) El exponente de la potencia de diez debe ser un número entero.

OBSERVACIÓN     a) 32,75 x 102 expresado en notación científica es 3,275 x 103        
b) 0,0468 x 10-3 expresado en notación científica es 4,68 x 10-5
c) 923,4 x 10-7  expresado en notación científica es 9,234 x 10-5


Multiplicación y División de Racionales (Decimales) en Notación Científica

Consiste en escribir los números en notación científica, luego realizar las operaciones necesarias, tomando en cuenta las propiedades de la potenciación.
Ejemplos de multiplicación:
Efectuar las operaciones, dando las respuestas en notación científica
a)    (1,3 x 103) x (2,5 x 104) =

b)    (2,25 x 102) x (1,26 x 10-3) =

c)    0,000007 x 3,4 x 105 =

Ejemplos de división
Efectuar las operaciones, dando las respuestas en notación científica

  2,3 x 104
  1,6 x 102


 
 

            

  3,8 x 109
  2,2 x 10-6


 
 


  
       
  0,00083
  470.000


 
                                                      

Guía de Notación Científica

1) Escribe en notación científica cada uno de los siguientes números:
a)    1                                                             
b)    16
c)    2769,4
d)    0,00083
e)    0,1
f)     45.200.000.000
g)    0,00103
h)   9,03
i)     6780


2) ¿Qué condición debe cumplir una cierta cantidad para que este expresada en notación científica?


3) ¿Se puede expresar en forma de notación científica un número racional negativo? ¿Por qué?


4) Determina cuáles de los siguientes números no están en notación científica, justifique su respuesta:
a)    4                                          g)  -3,847 . 10-6
b)    5,03                                     h)  0,1  . 10-3
c)    1,4 . 92                                 i)   2,036 . 10
d)    10,9 . 103                             j)   5,2408 . 100
e)    1 .10-8                                  k)  9,9 . 10
f)     6,37 .102                              l)  -8,67 .103


5) Efectúa cada una de las siguientes operaciones, dando la respuesta en notación científica:
a)    2,2 .107  x  1,72 .10-4
b)    0,000 000 005  x  3400 000 000 x 2,9 .10-3
c)    8,1 .10-4  x  3,5 .10-3
  d)  5,2 .108                                                                            g)  402 .10-4
       3,1 .10-6                                                                                 0,000005

e)  3,7 .10-2                                                                          
     1,26 .10-7                                                                             

f)  4,26 .10-6                                                                        

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