• Author / Uploaded
• Kike Silguero

Citation preview

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido” NIVEL : MEDIA FECHA: INICIO MODALIDAD: AREA/ ASIGNATURA: DOCENTE:

GUIA DE TRABAJO GRADO: 10 FINALIZACIÓN

No: 1 A distancia Física Isaías Nieto

10A

Yobert Salazar t.

10B

Simonides Thomas J 10C ENSEÑANZAS #: 1 COMPETENCIAS:

Email:

Año. 2020

PERIODO: Il

[email protected] [email protected] [email protected]

Momento Lineal Uso del conocimiento científico, Explicación de fenómenos naturales Indagación

PROPOSITOS:

AFECTIVO: Muestra una actitud positiva frente al conocimiento de las generalidades de la ciencia, magnitudes físicas y el movimiento de cuerpos, en una dirección, hecho que se ve reflejado en la atención, disposición y compromiso en cada una de las actividades programadas la clase. COGNITIVO: Comprende los conceptos básicos de las generalidades de la ciencia, las magnitudes físicas y el movimiento en una dimensión como; Movimiento uniforme rectilíneo, Movimiento uniforme variado, movimiento de caída libre, y en dos dimensiones como: Velocidades relativo y movimiento en el plano; semiparabolico y proyectil

EXPRESIVO: Argumenta y da solución a situaciones problemas cotidianos del contexto físico relacionadas con las generalidades de la ciencia, las magnitudes físicas y el movimiento en una dimensión o dos dimensiones. METODOLOGIA:

Conocidas las circunstancias por las que atravesamos se hace necesario un abanico de posibilidades o alternativas para nuestros educandos asi :  TUTORÍAS A DISTANCIA CON EL DOCENTE: Se puede realizar por vía internet, por el móvil. Estas apuntan al desarrollo de la guía de aprendizaje suministrada.  ACTIVIDADES DE TRABAJO COOPERATIVO: Con autorización de los padres puedes interactuar con sus compañeros a través de medios digitales (teléfono, correo, WhatsApp u otro), éstos te permitirán compartir conceptos, aclarar o discutir puntos de vista.  MATERIALIZACION DEL APRENDIZAJE: Desarrollo de las guías de aprendizaje suministradas por el docente, apoyo de videos, tutoriales …

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO PACTOS DE AULA:

Leer la guía Seguir instrucciones Responsabilidad en el desarrollo de cada una de las actividades y puntualidad en el cumplimiento de la entrega de actividades en las fechas indicadas .

Fase afectiva

Contextualización Imagina por un instante que estás en un pasillo sin salida de un supermercado y vienen hacia ti dos carros de compra, uno con una Nevera en su interior y el otro con una lata de atún pequeña, ambos a la misma velocidad. Podrías pensar... "lo salto" o "trepo a una estantería como una garrapata", pero imagina que tienes que detener sólo uno. ¿Cuál de ellos detendrías? ¿qué pasaría, ahora, si el carro con la lata de atún va a una velocidad muy superior al carro que lleva el electrodoméstico, que apenas se desplaza suavemente por el pasillo?

Ideas previas.

Conceptualizació

Fase cognitiva . Influencia de la masa en el momento lineal

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO n

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO Cuando empujas un carrito de supermercado puedes comprobar como, a medida que aumentas su masa incluyendo en su interior los artículos de la compra, el carro se hace más difícil de manejar. Si además subes a alguien en él, además de darle un divertido paseo, vas a tener que poner un esfuerzo extra en no chocar con nadie, pues cualquier golpe causaría un daño mayor. El momento lineal es el responsable. MOMENTO LINEAL La cantidad de movimiento o momento lineal es una magnitud vectorial que relaciona la masa y velocidad de un cuerpo de la siguiente forma:

⃗ P=m. ⃗v Donde: 

⃗ P: Es el momento lineal. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el kg·m/s .



m : Es la masa del cuerpo. Su unidad de medida en el S.I. es el kilogramo ( kg )



⃗v: Es la velocidad del cuerpo. Su unidad de medida en el S.I. es el metro por segundo ( m/s )

Observa que el nombre cantidad de movimiento no resulta casual. Si te fijas, el carrito con la nevera, con más artículos o con tu hermano(a) subida en él "lleva" más cantidad de movimiento debido a su mayor masa y eso hace que pararlo resulte más costoso.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO

. Momento lineal de un sistema de partículas Cuando queremos estudiar varias partículas o cuerpos en conjunto, como si fueran uno solo, podemos decir que todos ellos forman un sistema de partículas. El momento lineal o cantidad de movimiento de un sistema formado por n partículas es la suma de los momentos lineales de cada una de ellas.

⃗ P=⃗ P1+⃗ P2+...+⃗ Pn Donde:

⃗ P: Es el momento lineal del sistema. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el kg·m/s

⃗ P1, ⃗ P2, …⃗ P n: Son los momentos lineales de cada una de las partículas que componen el sistema (denotadas por los subíndices 1, 2, etc). Al igual que el momento lineal, su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el kg·m/s IMPULSO MECANICO

El impulso mecánico de una fuerza , es una magnitud vectorial que relaciona dicha fuerza con el tiempo que dura su actuación, en otras palabras: El impulso mecánico (I) se define como el producto de la fuerza (F) por el intervalo de tiempo (Δt) durante el que ésta actúa.

⃗I =⃗ F ⋅Δt Donde:

⃗I : Es el impulso mecánico de la fuerza. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el newton por segundo ( N·s ) ⃗ F : Es la fuerza que estamos considerando, supuesta constante. Su unidad de

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO

medida en el S.I. es el newton ( N ) Δt: Es el intervalo de tiempo durante el cual actúa la fuerza. Su unidad de medida en el S.I. es el segundo ( s ) Observa que, de la definición anterior se deduce que el vector impulso de una fuerza posee la misma dirección y sentido que la fuerza a la que está asociado. Teorema del impulso mecánico Teniendo en cuenta que, tal y como hemos visto en la segunda ley de Newton, la variación de la cantidad de movimiento o momento lineal se puede relacionar con la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo según: Δ⃗ P ⃗ ⃗ ⇒ F Δt=Δ ⃗ P F= Δt F ⋅Δt es la propia definición que hemos dado para el impulso mecánico, El producto ⃗ con lo que este queda relacionado con la variación del momento lineal del cuerpo. Se trata del teorema del impulso mecánico. El teorema del impulso mecánico establece que el impulso mecánico de la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación de su momento lineal: ⃗I = ⃗ F ⋅Δt =Δ⃗ P Donde: ⃗I : Es el impulso mecánico total al que se encuentra sometido el cuerpo, es decir, el impulso de la fuerza resultante. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el newton por segundo ( N·s ) ⃗ F : Es la fuerza resultante o fuerza total a la que se encuentra sometido el cuerpo, supuesta constante. Su unidad de medida en el S.I. es el newton ( N ) Δt: Es el intervalo de tiempo durante el cual actúa la fuerza. Su unidad de medida en el S.I. es el segundo ( s ) Δ⃗ P: Representa la variación del momento lineal producida en el intervalo de tiempo P considerado. Se puede calcular como la diferencia entre su valor final y su valor inicial: Δ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ = P f− Pi, y recuerda que P =mV ⋅ Su unidad de medida en el S.I. es el kg·m/s. CHOQUES ELASTICO Cuando dos cuerpos chocan puede que parte de la energía que llevan se utilice en deformarlos o bien se disipe en forma de calor, o puede que esta pérdida sea despreciable. Si en un choque se conserva la energía cinética total de las partículas, el choque se considera elástico . En este caso, la conservación del momento lineal y de la energía cinética determinan totalmente la velocidad de cada partícula tras el choque. Tras el choque ambas seguirán moviéndose con distinta velocidad (al menos en el sentido), sin embargo, la suma de sus momentos lineales ha de permanecer constante.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO

El choque de las bolas de billar es elástico. Durante un choque elástico se conservan el momento lineal y la energía cinética.

CHOQUE INELÁSTICO En el caso de que dos partículas choquen y sigan moviéndose juntas, se produce un choque inelástico . Entonces también se conservará el momento lineal del conjunto.

Una desgracia "absolutamente inelástica".

CHOQUES ABSOLUTAMENTE INELASTICO Un choque es absolutamente inelástico cuando se produce la mayor pérdida de energía posible, compatible con la conservación del momento lineal total. En el caso de choques frontales, esto supone que ambas partículas quedan adheridas una a otra. Al contrario que en el caso del choque elástico, existen numerosos casos de choques absolutamente inelásticos. Esto es lo que sucede, por ejemplo, cuando un automóvil choca contra un obstáculo fijo. El móvil se deforma, por lo que las fuerzas internas hacen trabajo y el choque es inelástico. La energía cinética disminuye.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO Fase expresiva Modelación

Momento Lineal Modelación I 1.Una persona de 64 kg camina por el parque con una velocidad de 2 m/s. ¿Cuál es la cantidad de movimiento de dicha persona? Aplicamos la fórmula y reemplazamos los valores:

2.En un instante de tiempo dado, un cohete posee una velocidad ⃗v  =12i⃗   − 7  ⃗j  m/s. Sabiendo que su masa es de 2 kg. ¿Cuál es su cantidad de movimiento en ese instante? ⃗ P=2 kg ⋅ (12i⃗    − 7 ⃗j   ) m/s ⃗ P =24i⃗  − 14 ⃗j   N⋅s

V =¿ (5, 8, -3 ) 3.Un proyectil de 15 Kg se mueve con una velocidad dada por ⃗ ¿Cuál es la cantidad de movimiento? Solución: ⃗ P=m. ⃗v = 15 (5, 8, -3) ⃗ P=¿ ( 75, 120, -45) Kg.m/s ⃗ P = 75 i⃗ +120 ⃗j−45 ⃗k Kg.m/s Modelación II Un cuerpo de 1 kg se encuentra sometido a una única fuerza  ⃗ F =−6 ⋅ ⃗I  +8⋅ ⃗j  N durante 5 s. Sabiendo que su velocidad inicial es  ⃗vo=15 ⋅ ⃗I  −10⋅ ⃗j  N. Calcula: a) El impulso mecánico

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO b) El momento lineal antes y después de aplicar la fuerza.

DATOS:

⃗ F =−6 ⋅ ⃗I  +8⋅ ⃗j  N vo→=15 ⋅ ⃗I  −10⋅ ⃗j  N Δt = 5 s m = 1 kg Momento lineal antes de aplicar la fuerza. p0 = ? Momento lineal después de aplicar la fuerza. p = ? Solución: Cuestión a) Sabemos que el impulso mecánico de una fuerza se calcula multiplicando dicha fuerza por el tiempo que se aplica, por tanto:

⃗I  =F→⋅Δt ⇒ ⃗I  =(−6 ⋅ ⃗I   +8⋅ ⃗j  ) N ⋅ 5 s ⇒ ⃗I  =−30 ⋅ ⃗I  +40 ⋅ ⃗j   N⋅s Cuestión b) Usando la definición de momento lineal podemos calcular el momento antes de aplicar la fuerza: ⃗ Po=m⋅ ⃗vo ⇒ ⃗ Po =1 kg ⋅ (15 ⋅ ⃗I   →−10 ⋅ ⃗j   ) ⋅ m/s⇒ ⃗ Po =15 ⋅ ⃗I   −10 ⋅ ⃗j   kg⋅m/s Dado que el impulso mecánico es lo mismo que el incremento del momento lineal al aplicar la fuerza, y el incremento es la resta del momento que posee el cuerpo después y antes de aplicar la fuerza: ⃗I   =Δp→ = ⃗ P −⃗ P 0⇒ ⃗ ⃗ ⃗ P= I + P0 ⇒ ⃗ P =(−30⋅ ⃗I   +40⋅ ⃗j N⋅s )+(15⋅ ⃗I  −10⋅ ⃗j N⋅s)⇒ ⃗ P =−15⋅ ⃗I   + 30 ⋅ ⃗j N⋅s

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO

Simulación

Ver los siguientes videos para reforzar la solución de problemas http://www.educaplus.org/momentolineal/cantidad_movimiento.html https://www.youtube.com/watch?v=mes4Ui0NdFc https://www.youtube.com/watch?v=-ZJmQ0RCXto

Ejercitación

1. Una persona de 75 kg camina con una velocidad de 2 m/s. ¿Cuál es su cantidad de movimiento? A. 150 kg·m/s B. 37.5 kg·m/s C. 150 N D. 150 kg·m/s 2 2.Un palo de golf impacta en una bola con una fuerza media de 2.000 N. Si el tiempo de contacto entre el palo y la bola es de 0,001 s, ¿cuál es el impulso que comunica a la bola?

A. 3N.s B. 2N.s C. 4N.s D. 2 kg·m/s 3. Mediante un palo de golf se aplica a una pelota una fuerza de 242,2 N y adquiere una velocidad de 95 m/s. Si la masa de la pelota es de 0,05 kg, ¿durante cuánto tiempo actuó el palo sobre la pelota? A. 0.0196 s B. 0.190 s C. 0.19 s D. 0.20 s

RESPONDE LAS PREGUNTAS 4 Y 5 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACION Una aeronave Boeing 747 tiene cuatro turbinas, cada una puede producir una fuerza de empuje de hasta 250 kN. La aeronave se tarda alrededor de 30 s para poder alcanzar la rapidez de despegue. El empuje producido por las turbinas durante el despegue está aproximado por la curva de fuerza-tiempo que se muestra a continuación.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO

4. ¿cuál es el impulso total producido por la aeronave para alcanzar la rapidez de despegue? A. 10 MN.s B. 14000 KN.s C. 12 MN.s D. 10000 KN.s 5. se sabe que el impulso específico de las turbinas del avión es alrededor de 6000 s. ¿Cuántos kilogramos de combustible se quemaron para que la aeronave alcanzara la rapidez de despegue?  A. 120 Kg B. 304 Kg C. 204 Kg D. 600 Kg 6. Una tractomula cargada y otra vacía van a la misma velocidad, ¿Cuál tiene mayor momento lineal? A. La cargada, porque tiene mayor masa; y el momento lineal es inversamente proporcional a la masa. B. La vacía, porque tiene menor masa; y el momento lineal es directamente proporcional a la masa. C. La cargada, porque tiene mayor masa; y el momento lineal es directamente proporcional a la masa. D. La vacía, porque tiene menor masa; y el momento lineal es inversamente proporcional a la masa. 7. Si se aplica una fuerza a un cuerpo, ¿varía su momento lineal? A. No porque la fuerza afecta la masa del cuerpo.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido”

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO B. Si porque la fuerza aplicada al cuerpo, corresponde a la velocidad con que varía el momento lineal. C. Si porque la fuerza hace cambiar el jalón. D. No porque la fuerza afecta la aceleración del cuerpo. 8. Dos cuerpos 1 y 2 tienen el mismo momento lineal, pero la masa de 1 es mayor que la de 2. Si se les aplica la misma fuerza, ¿Cuál experimenta un cambio mayor de momento lineal? A. El cuerpo 2, por que tiene menor masa. B. Los dos cuerpos experimenta el mismo cambio de momento, porque se aplica la misma intensidad de fuerza. C. Ninguna de las anteriores. D. El cuerpo 1, porque tiene mayor masa. 9. Dos cuerpos 1 y 2 tienen la misma masa, pero la velocidad de 1 es mayor que la de 2. ¿Cuál tiene más momento lineal? A. El cuerpo 2, porque el momento lineal es inversamente proporcional a la velocidad que experimenta el cuerpo. B. El cuerpo 1, porque el momento lineal es directamente proporcional a la velocidad que experimenta el cuerpo. C. El cuerpo 2, porque el momento lineal es directamente proporcional a la velocidad que experimenta el cuerpo. D. El cuerpo 1, porque el momento lineal es inversamente proporcional a la velocidad que experimenta el cuerpo. 10. Una partícula de 3 kg tiene una velocidad de (3i-4j) m/s. ¿Cuál es el momento de la partícula en coordenadas polares, es decir; la magnitud y dirección de su momento? A. p=-5 kg.m/s y α=53,13° B. p=-1kg.m/s y α=323,13° C. p=5 kg.m/s y α=306,87° D. p=1kg.m/s y α=36,87°

RECURSOS: CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

Debes tener en cuenta el horario de clases y en los encuentros virtuales, el docente dará las indicaciones para la entrega de las evidencias

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido” CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Año. 2020

GUIA DE TRABAJO Se tendrán en cuenta la rúbrica de evaluación y autoevaluación que enviara tu docente

: . .

RECURSOS:  Desarrollo de las guías de aprendizaje suministradas por el docente, computador, internet,

BIBLIOGRAFIA:  ,https://www.fisic.ch/contenidos/cinem%C3%A1tica-unidimensional/mru/  https://www.matesfacil.com/fisica/cinematica/MRU/ejercicios-problemasresueltos-movimiento-rectilineo-uniforme.html https://sites.google.com/site/movrectuni/leyes-2 https://aulaenred.ibercaja.es/contenidos-didacticos/movimiento/mru-1-3340/

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL PARA EL DESARROLLO HUMANO MARIA CANO

“Educamos para construir proyecto de vida con sentido” GUIA DE TRABAJO

Año. 2020