guia FS-4-2008.indd

FS-4
Guía Cursos Anuales
Ciencias Plan Común
Física
2008
Descripción del movimiento III
Física 2008
Guía Cursos Anuales
Introducción:
La presente guía tiene por objetivo proporcionarte distintas instancias didácticas relacionadas
con el proceso de aprendizaje-enseñanza. Como cualquier otro material didáctico requiere
de la mediación del profesor y de tu estudio sistemático.
Resolverás 20 ejercicios relacionados con los siguientes contenidos:
Movimientos verticales.
Movimiento relativo.
Estos contenidos los encontrarás en el capítulo 2 del libro ciencias plan común, desde la
página 41 hasta la página 46.
Habilidades de la clase
Conocimiento: conocer información explícita que no implica un mayor manejo de
contenidos, se refiere al dominio conceptual de los contenidos
Comprensión: además del reconocimiento explícito de la información, ésta debe
ser relacionada para manejar el contenido evaluado.
Aplicación: es el desarrollo práctico tangible de la información que permite aplicar
los contenidos asimilados.
Análisis: es la más compleja de las habilidades evaluadas. Implica reconocer,
comprender, interpretar e inferir información a partir de datos que no necesariamente
son de conocimiento directo.
Es fundamental que escuches atentamente la explicación de tu profesor, ya que la P.S.U. no es
sólo dominio de conocimientos, sino también dominio de habilidades.
2
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
Ideas fuerza
Las ideas fuerza constituyen la enunciación de los contenidos de la clase y sus características
fundamentales, es importante que como ejercicio de auto evaluación, compruebes al final de
cada sesión si realmente lograste entender cada contenido.
Guía Cursos Anuales
Física 2008
Movimientos verticales: Todo cuerpo que se mueve libremente y en dirección
perpendicular a la superficie de la Tierra, está sometido a la aceleración de gravedad.
Movimiento relativo: El estado de movimiento o de reposo de un cuerpo,
depende del sistema de referencia adoptado.
Láminas Power Point
A continuación encontrarás las láminas correspondientes a la presentación Power Point que
se desarrollará en la clase, de este modo podrás complementar tus apuntes de manera más
eficaz.
CAÍDA LIBRE
Es un caso particular
de movimiento
rectilíneo
uniformemente
acelerado.
La velocidad inicial es
0 m/s.
La aceleración es g.
[ ]
g = 9,8 m/s 2
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
3
Física 2008
Guía Cursos Anuales
TRANSFORMACIÓN DE LAS ECUACIONES
DE MOVIMIENTO
CAÍDA LIBRE
Por efectos prácticos, ubicaremos el origen del sistema en la
posición inicial del cuerpo y apuntando hacia abajo.
1 2
1 2
v i = 0 d = v i t + at ⇒ h = gt
2
2
a = g v f = v i + at
⇒ v f = gt
d = h v f2 = v i2 + 2ad ⇒ v f2 = 2gh
0
y
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
CAÍDA LIBRE
Los gráficos itinerario,
velocidad y
aceleración, según
origen del sistema de
referencia en el suelo
o en el punto donde
se suelta el móvil.
LANZAMIENTO VERTICAL
HACIA ARRIBA
y
Es un caso particular
de movimiento rectilíneo
uniformemente retardado.
La aceleración que actúa
sobre el móvil es -g,
cuando el eje apunta a
favor del movimiento.
4
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
TRANSFORMACIÓN DE LAS ECUACIONES DE
MOVIMIENTO
LANZAMIENTO VERTICAL HACIA ARRIBA
Considerando el eje coordenado a favor del movimiento.
1
1
d = v i t + at 2 ⇒ h = v i t − gt 2
2
2
a = −g
v f = v i + at
⇒ v f = v i − gt
d=h 2 2
v f = v i + 2ad ⇒ v f2 = v i2 − 2gh
CONSIDERACIONES
ESPECIALES
El tiempo que demora
el móvil en subir es el
mismo que demora en
bajar.
La rapidez para cada
punto de subida es la
misma que de bajada
(la velocidad difiere en
el signo).
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
LANZAMIENTO VERTICAL HACIA ARRIBA
Los gráficos
itinerario,
velocidad y
aceleración, según
origen del sistema
de referencia.
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
Guía Cursos Anuales
Física 2008
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
5
Física 2008
Guía Cursos Anuales
TRANSFORMACIÓN DE LAS ECUACIONES
DE MOVIMIENTO
LANZAMIENTO VERTICAL HACIA ABAJO
Por efectos prácticos, ubicaremos el origen del sistema en la
posición inicial del cuerpo y apuntando hacia abajo.
1
d = v i t + at 2
2
a=g
v f = v i + at
d=h 2
v f = v i2 + 2ad
1
⇒ h = v i t + gt 2
2
⇒ v f = v i + gt
⇒ v f2 = v i2 + 2gh
MOVIMIENTO RELATIVO
El movimiento de un
cuerpo, visto por un
observador, depende del
sistema de referencia en
el cual se encuentra
situado.
B
A
La lámpara está inmóvil
en relación a B, pero se
encuentra en movimiento
respecto de A.
SÍNTESIS DE LA CLASE
Rectilíneo
Uniforme
Movimientos
M.R.U.A.
Relativos
Acelerados
Caída libre
6
Horizontales
Hacia arriba
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
Hacia abajo
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
______________________________________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
__________________________
___________________________________________________
___________________________
Para esta guía, considere g = 10 [m/s2]
1.
Desde la terraza del último piso de un edificio se deja caer libremente un objeto que
demora 7 [s] en llegar al suelo. ¿Qué altura tiene el edificio?
A)
B)
C)
D)
E)
2.
¿Con que rapidez llega al suelo un objeto que se deja caer libremente y demora 40[s] en
impactar en él?
A)
B)
C)
D)
E)
3.
490[m]
350[m]
245[m]
75[m]
35[m]
Guía Cursos Anuales
Física 2008
400 [m/s]
200 [m/s]
100 [m/s]
20 [m/s]
5 [m/s]
Determine la altura de la cual fue dejado caer un objeto que llegó al suelo con una
rapidez de 90[m/s].
A)
B)
C)
D)
E)
810[m]
520[m]
405[m]
81[m]
40,5[m]
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
7
Física 2008
Guía Cursos Anuales
4. El(los) gráfico(s) que representa(n) la caída libre de un cuerpo es(son):
I.
II.
x
t
A)
B)
C)
D)
E)
5.
III.
v
v
t
t
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I y II
Sólo I y III
Un cuerpo se deja caer libremente, tardando 1,5 segundos en llegar al suelo. En el último
medio segundo recorrió
A)
B)
C)
D)
E)
4 [m]
4,25 [m]
5 [m]
6,25 [m]
11,25 [m]
Enunciado para las preguntas 6, 7, 8, 9 y 10: Desde el suelo se lanza verticalmente hacia
arriba un objeto a 40 [m/s]. Despreciando la resistencia del aire, determine:
6.
¿A qué altura está a los 3[s]?
A)
B)
C)
D)
E)
8
210[m]
165[m]
75[m]
50[m]
30[m]
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
7.
¿Qué rapidez lleva a los 2[s]?
A)
B)
C)
D)
E)
8.
¿Cuánto tiempo estuvo en el aire?
A)
B)
C)
D)
E)
9.
10 [s]
8 [s]
6 [s]
4 [s]
2 [s]
¿A qué altura llegó?
A)
B)
C)
D)
E)
10.
60 [m/s]
50 [m/s]
40 [m/s]
30 [m/s]
20 [m/s]
Guía Cursos Anuales
Física 2008
160 [m]
80 [m]
40 [m]
20 [m]
10 [m]
¿Con qué rapidez llegó al suelo?
A)
B)
C)
D)
E)
110 [m/s]
90 [m/s]
80 [m/s]
40 [m/s]
10 [m/s]
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
9
Física 2008
Guía Cursos Anuales
11.
12.
10
Con respecto al gráfico adjunto, se afirma que puede representar
I.
II.
III.
una caída libre.
un lanzamiento vertical hacia arriba.
un lanzamiento vertical hacia abajo.
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo II y III
I, II y III
v
t
Un niño asomado a una ventana ve pasar hacia arriba una piedra al cabo de 3[s] de
haber sido lanzada. Dos segundos después la piedra vuelve a pasar, pero descendiendo.
Es correcto afirmar que
I.
II.
III.
la piedra fue lanzada a 40[m/s].
la ventana está a 75[m] de altura.
el tiempo de vuelo de la piedra es de 8[s].
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I y II
I, II y III
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
13.
Un globo asciende con velocidad constante. Cuando se encuentra a cierta altura suelta
un objeto. Es correcto afirmar que
I.
II.
III.
el objeto sube y luego cae libremente.
el objeto cae libremente.
la rapidez con que llega al suelo el objeto es la misma que la del globo.
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I y III
Sólo II y III
Guía Cursos Anuales
Física 2008
Enunciado para las preguntas 14, 15, 16: Se lanza verticalmente hacia abajo un objeto
con rapidez inicial de 2[m/s], llegando al suelo a 12[m/s]. Determine:
14.
¿De qué altura fue lanzado?
A)
B)
C)
D)
E)
15.
14[m]
12[m]
10[m]
7[m]
5[m]
¿Cuánto demora en llegar al suelo?
A)
B)
C)
D)
E)
5[s]
4[s]
3[s]
2[s]
1[s]
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
11
Física 2008
Guía Cursos Anuales
16.
¿A qué altura se encuentra a 0,5[s]?
A)
B)
C)
D)
E)
17.
1,625[m]
2,5[m]
3,5[m]
4,5[m]
4,75[m]
En cierto instante un barco se mueve con velocidad v2 respecto al mar, como indica la
figura. Sobre éste una persona corre con una velocidad v3. Si el mar se mueve con una
velocidad constante v1 y considerando el sistema de referencia positivo hacia la derecha
en todos los casos ¿con qué velocidad ve desplazarse la persona A, situada en una isla, a
la persona B?
A
v3
v2
A)
B)
C)
D)
E)
12
v1 + v2 + v3
v1 + v2 - v3
v2 - v3
v2 + v3
v1 + v3
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
C
B
v1
v4
18.
¿Con qué velocidad observa la persona C, que se encuentra sentada en el bote de
velocidad v4, a la persona A?
A
v3
v2
A)
B)
C)
D)
E)
19.
v4
v1
v4
-v4
v2 - v4
v4 - v3
v4 - v1
¿Con qué velocidad observa la persona B a la persona C?
A)
B)
C)
D)
E)
20.
C
B
Guía Cursos Anuales
Física 2008
v1 + v2 - v3+ v4
v1 + v2 - v3 - v4
v3 - v2 - v4
v2 - v4
v3 - v4
A
v3
v2
C
B
v4
v1
Dos móviles vienen al encuentro uno del otro con la misma rapidez v. El módulo de la
velocidad que percibe cualquiera de los móviles respecto al otro es:
I.
II.
III.
2v
–2v
0
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I o II
Ninguna
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
13
O
C
JO ON
...
Física 2008
Guía Cursos Anuales
Anota aquí tus respuestas y cotéjalas con la explicación de
tu profesor; es importante que además de la clave correcta
te fijes en la habilidad que estás desarrollando, para esto te
proporcionamos un cuadro explicativo de habilidades en tu
libro Cepech pág. 8.
Pregunta
•
Alternativa
Habilidades
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Conocimiento
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Comprensión
Comprensión
Aplicación
Comprensión
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
18
Aplicación
19
20
Aplicación
Aplicación
•
Prepara tu próxima clase
Durante la próxima clase se revisarán los siguientes contenidos:
•
14
Evaluación de contenidos.
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
Mis notas
CEPECH Preuniversitario, Edición 2008
Guía Cursos Anuales
Física 2008
15