Módulo 9 2

PLAN DE CLASES Fร SICA 9ยบ GAF-118- V1 20/01/2012 1 de 15

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012 3 de 15

ESTUDIANTE

GRUPO

MEDIADOR PERIODO

9

No

Jorge Armando Guerrero Beltrán II

DURACIÓN

PROPÓSITO DEL ÁREA

Abril-Mayo

ASIGNATURA

Física

AREA:

Ciencias Naturales

Desarrollar en los estudiantes un pensamiento científico que le permita contar con una teoría integral del mundo natural dentro del contexto de un proceso

de desarrollo humano integral, equitativo y sostenible que le proporcione una concepción de sí mismo y de sus relaciones con la sociedad y la naturaleza armónica con la preservación de la vida en el planeta

Comprender los principios teóricos del M.R.U. y

META DE COMPRENSIÓN DEL AÑO

M.R.U.A. en la solución de problemas físicos.

META DE COMPRENSIÓN GENERAL Comprender los principios teóricos del movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U) DEL PERIODO ¿Cómo se deduce si un cuerpo se encuentra en movimiento?

TÓPICO GENERADOR CONTENIDOS

METAS DE PERIODO

1. Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U)

COMPRENSIÓN

DEL

a.

Comprender las características Movimiento Rectilíneo Uniforme M.R.U.

del

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES COMPETENCIA ESTÁNDAR

DESEMPEÑOS DE COMPRENSIÓN

FECHA

VALORACIÓN CONTINUA

Adquiere habilidades y destrezas básicas del trabajo científico, aplicarlas en la resolución de problemas y en la realización de experiencias sencillas.

Trabajo individual: Tomando como referente los contenidos del módulo y los temas vistos en clase, los estudiantes solucionarán un taller predeterminado relacionado con la suma de vectores.

Semanas 1-3

Preguntas de comprensión lectora a fin de verificar el dominio de las principales ideas expuestas en el módulo de estudio Preguntas de comprensión lectora a fin de verificar el dominio de las principales ideas expuestas en el

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012 5 de 15

Trabajo en parejas: De acuerdo con el contenido teórico-práctico del módulo de estudio y de la mediación anterior realizada por el docente, los estudiantes aplicarán componentes de un vector en la solución de problemas físicos.

Trabajo individual: Con base en los conceptos iniciales de la Cinemática se realizarán pruebas escritas para verificar la comprensión de dichas enseñanzas.

Trabajo grupal: Se realizará una actividad experimental en el laboratorio (real o virtual) sobre los conceptos iniciales de la Cinemática, para que el estudiante compruebe la parte teórica tratada en el aula de clase.

módulo de estudio Semanas 4-7

Semana 8

Revisión del docente

taller por parte del

Pruebas escritas para valorar el grado de comprensión y responsabilidad que están teniendo los educandos en el curso del periodo Verificación en la logicidad de los ejercicios propuestos para argumentar los posibles errores presentes en ellos.

Semana 9 Valoración del docente, de acuerdo al desempeño teórico y práctico del estudiante durante el período.

NIVELES DE META SUPERIOR

ALTO

Aplica los principios del M.R.U. en la resolución de problemas físicos.

Deduce procedimientos para la solución de problemas basados en los principios del M.R.U.

BÁSICO Analiza los principios M.R.U.

BAJO del

Se le dificulta comprender los principios del M.R.U.

RECURSOS REQUERIDOS (AMBIENTES PREPARADOS PARA EL PERIODO) •

Salón organizado y aseado, sillas dispuestas según momentos de trabajo.

•

Gráficos que facilitarán la comprensión de los educandos, de los temas a tratar, además de trabajar las actividades sugeridas en el módulo de estudio.

•

Utilización del video bean para la proyección de videos y animaciones.

•

Laboratorio de física real o virtual, para comprobar la teoría.

INTRODUCCIÓN El movimiento de los cuerpos es un fenómeno del que sabemos muchas cosas, ya que desde nuestra infancia, observamos que los cuerpos se mueven a nuestro alrededor, al mismo tiempo que nosotros también nos movemos. Desde las investigaciones realizadas por Galileo y Newton en el siglo XVII se ha visto la importancia del estudio del movimiento. A partir de allí se generó una nueva concepción del universo, en la cual el movimiento de los cuerpos terrestres y celestes se rige por las mismas leyes. Esta es una de las razones por las cuales es posible que a veces tengamos dudas acerca de qué cuerpos son los que realmente se mueven y qué cuerpos permanecen en reposo.

Las cantidades físicas que tienen ya sea propiedades numéricas como de dirección se representa mediante vectores. Algunos ejemplos de cantidades vectoriales son la fuerza, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración

CONCEPTOS CLAVES • • • • • • • • • • •

Movimiento.

Cinemática.

Distancia Desplazamiento.

Posición.

Trayectoria.

Espacio.

Velocidad media Rapidez media Aceleración Media Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U)

MARCO TEÓRICO CONTENIDO 1.

El Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U)

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012 7 de 15



Un cuerpo describe un movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.) cuando su trayectoria descrita es una línea recta y su velocidad es constante.



Si un móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales y al representar en un gráfico cartesiano la posición en función del tiempo, se obtiene una recta que pasa por el origen (el espacio recorrido es directamente proporcional al tiempo transcurrido), se puede afirmar que el móvil se desplaza con velocidad constante.



La ecuación que liga las dos magnitudes es x = k ⋅ t donde k es la constante de proporcionalidad y se obtiene calculando la pendiente de la recta. La Unidad de esta constante es m/s; por lo tanto representa la velocidad. Es decir:

x = v⋅t

Si el móvil parte de una posición inicial

ecuación del movimiento es:

x=vt+ x i 

El análisis gráfico es una forma de describir los movimientos, observa:

I.

Gráfica posición-tiempo (x - t) para el movimiento rectilíneo uniforme

X(m)

t(s)

II.

Gráfica velocidad-tiempo (v-t) para el movimiento uniforme.

x0 entonces la

Al realizar el gráfico de velocidad contra tiempo se obtiene una recta paralela al eje horizontal.

V (m/s)

t(s)

EJEMPLOS 1.

¿Cuál es la velocidad de un móvil que con movimiento rectilíneo uniforme, demora 5 segundos en recorrer 120 cm?

Datos:

t = 5 s.

x = 120cm.

x i=0

v= ?

Solución:

x=vt+ x i Despejando la velocidad tenemos:

v=

x 120cm. v= t , entonces 5s = 24 cm/s

La velocidad del móvil es de 24 cm/s.

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012 9 de 15

2.

La gráfica posición-tiempo de la figura, corresponde a un movimiento rectilíneo uniforme.

Verifiquemos que el movimiento sea uniforme.

X(m) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 t(s) 1

2

3 4 5

En t = 0 s se encuentra en x = 0m.

En t = 1 s se encuentra en x = 0,20m.

En t = 2 s se encuentra en x = 0,40m.

Concluimos que en cada segundo el objeto se desplaza 0,20m. Es decir, que la velocidad es 0,20 m/s.

Al calcular la pendiente de la recta mostrada elegimos dos puntos, digamos

( 1 s , 0,20 m)

y

( 3 s ,0,60 m ) y obtenemos: m=

0,60 m−0,20 m m =0,20 3,0 s−1,0 s s

3. Un móvil recorre una recta con velocidad constante. En los instantes t 1 = 0 s y t2 = 4 s, sus a) b) c) d)

posiciones son x1 = 9, 5 cm y x2 = 25, 5cm. Determinar: Velocidad del móvil.

Su posición en t3 = 1 s.

Las ecuaciones de movimiento.

Su abscisa en el instante t4 = 2,5 s

Datos:

t1 = 0 s

x1 = 9, 5cm

t2 = 4 s

x2 = 25, 5cm

a) Como: ∆x ∆t x 2− x 1 ∆ v= t 2−t 1 25,5 cm−9,5 cm 16 cm cm ∆ v= = =4 4 s−0 s 4s s ∆ v=

b) Para t3 = 1 s: x=vt x=( 4 cm/ s ) ( 1 s )=4 cm Sumado a la posición inicial: x3 = x1 + Δx x3 = 9, 5cm + 4cm x3 = 13, 5cm

c) x = v ⋅ t + x 0 d)

x = 4 (cm./s).t + 9,5 cm Con la ecuación anterior para t4 = 2,5 s: x4 = (4cm/s).t4 + 9, 5cm x4 = (4cm/s).(2,5 s) + 9, 5cm x4 = 19, 5cm

ACTIVIDAD 1 1.

¿A cuántos m/s equivale la velocidad de un móvil que se desplaza a 72Km. /h?

2.

La distancia de una vuelta a una pista ovalada de tierra para motociclismo es de 150 km. Un motociclista que va con rapidez constante da una vuelta en 1.10 min. Calcule su rapidez en m/s. ¿La velocidad de la moto también es constante? Explique.

3.

Dado que la rapidez del sonido es de 340 m/s, y la de la luz, de

8

3× 10

m/s, ¿cuánto tiempo

transcurrirá entre un relámpago y el trueno resultante si el rayo cae a 2.50km del observador?

4.

Al demostrar un paso de baile, una persona se mueve en una dimensión, como se muestra en la Figura. Calcule (a) la rapidez media y (b) la velocidad media en cada fase del movimiento. (c) Calcule la velocidad media para el intervalo entre t = 4.5 s y T = 9.0 s. [Sugerencia: Recuerde que el desplazamiento total es el desplazamiento entre el punto de partida y el punto final.

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012

Posición (m)

11 de 15

5 X(m) 4 3 2 1

-1 -2

2

4

6

8

10

Tiempo (s)

5.

Una aerolínea opera dos tipos de aviones. El más veloz tiene una rapidez de crucero de 565 mi/h; el más lento, de 505 mi/h. Si el avión más rápido tarda 4,50 horas en cubrir una ruta establecida, ¿cuántos minutos más tardará el más lento en hacer el mismo viaje?

6.

Se tira una bolita A con una velocidad de 10 m/s y en el mismo momento pero, 5 m más adelante, se tira una bolita B con una velocidad de 8 m/s. a) ¿Cuánto tiempo después la bolita A pasa a la B? b) ¿A qué distancia de la posición inicial de la bolita B se encuentranº ?

7.

Un objeto se mueve como lo indica el siguiente gráfico

x−t

X(m) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 t(s) 1 2

Encuentre: a. La posici贸n del objeto en:

I.

t=2s

II.

t=4s

III.

t=7s

b. El desplazamiento entre:

c.

I.

t=2s y t=4s

II.

t=4s y t=6s

III.

t=7s y t=9s

La velocidad media en:

I.

Intervalo 1

II.

Intervalo 3

III.

Intervalo 4

3 4 5

6 7 8 9 10

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º GAF-118- V1 20/01/2012 13 de 15

8.

Un avión que viaja con la misma velocidad de 60 mi/h, recorre 13265 metros. ¿Cuánto tiempo tardo en hacer este recorrido? (Exprese el resultado en minutos)

9.

Un automóvil que parte de una posición 15 Km, se mueve con velocidad constante hasta alcanzar los 27500 metros en 13 minutos. Encuentre la velocidad del automóvil expresada en m/s.

10. Un automóvil se mueve con la misma velocidad a razón de 100 km/h, durante 5 horas. Calcular la distancia recorrida en Km, m y ft. (1ft=0.3048 m) 11. Un objeto se mueve de acuerdo con la ecuación Encuentre los gráficos

x−t , v −t

x=2t +5 , (donde x está en m y t en s).

y a −t .

12. Un objeto se mueve de acuerdo con la ecuación Encuentre los gráficos

x−t , v −t

y a

x=t−2 , (donde x está en m y t en s).

−t .

13. Dos corredores se aproximan uno al otro en una pista recta con velocidades constantes de 6.5 m/s y 4.5 m/s respectivamente, cuando están separados 200 m. ¿Cuánto tardarán en encontrarse y en qué posición lo harán?

14. Dos estaciones distan entre sí 100 Km. De A sale un tren hacia B con velocidad constante 30 Km/h. Dos horas más tarde sale un tren de B hacia A con velocidad de 20 Km/h. ¿Cuánto tardarán en cruzarse? ¿A qué distancia de A se encuentran?

LECTURAS ADICIONALES Desde la antigüedad el ser humano ha tratado de entender el comportamiento y el origen de la materia y de explicar los eventos que suceden en el mundo físico que lo rodea. Sin embargo, la física no surgió como ciencia definida y separada de otras ciencias sino hasta comienzos del siglo XIX. La física busca reducir la descripción del mundo a leyes que rigen el conjunto de los elementos esenciales del universo.

Respondiendo a sus preguntas, los científicos han descubierto por qué los objetos caen, por qué los materiales tienen diferentes características, por qué la Tierra tiene forma redondeada y han logrado predecir el comportamiento de cuerpos celestes como la Tierra, el Sol y los planetas. Muchas de las teorías propuestas han sido revaluadas y remplazadas por otras más modernas y con mayor poder predictivo. Sin embargo, han ayudado a transformar profundamente la cotidianidad del ser humano, y hasta las más modernas, como la mecánica cuántica y la relatividad, serán revaluadas también algún día.

Enumerar los descubrimientos, teorías y avances que ha tenido la física, y sus implicaciones en nuestra vida sería muy extenso. No obstante, a lo largo de su evolución ha habido cinco grandes momentos en los que se han producido las grandes teorías dentro de las que es posible explicar los miles de millones de

fenómenos físicos que existen en el universo: la mecánica newtoniana, la termodinámica, el electromagnetismo, la relatividad y la mecánica cuántica.

CONSULTAS BIBLIOGRÁFICAS 

SERWAY, Raymond. Física tomo I. Editorial McGraw Hill.



VALERO, Michell. Física tomo I. editorial Norma.



TIPPENS, Paúl. Física Conceptos y Aplicaciones. Editorial McGraw Hill.



WILSON – Buffa Física Quinta Edición Editorial Pearson Educación.



NUEVA FÍSICA 10, Edición para el docente editorial Santillana.