SITUACIÓN PROBLEMA Nº 3

SITUACIÓN PROBLEMA Nº 3: *INTERACCIONES ENTRE CUERPOS *
GRADO: Décimo
ÁREA: Ciencias Naturales - Física
Nombre de los alumnos: __________________________________________________
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Nombre del grupo: ________________________________________
COMPETENCIA
Establezco relaciones entre impulso y cantidad de movimiento con los fenómenos del mundo
físico de mi entorno para darles una explicación científica que contribuya a ganar conciencia
del mundo que nos rodea, no sólo por las interacciones de la materia sobre nuestros sentidos,
sino desde el interés por conocer las causas que originan los fenómenos físicos relacionados
con la conservación del movimiento y con los choque elásticos e inelásticos.
DESCRIPTORES DE DESEMPEÑO
*Defino y explico los conceptos impulso y cantidad de movimiento.
*Relaciono la tercera ley de Newton y la conservación de la cantidad de movimiento.
*Establezco la ley de conservación de la cantidad de movimiento y la aplico especialmente a la
solución de problemas de colisiones.
*Diferencio entre fuerzas externas e internas y utilizo estas diferencias para definir un sistema.
* Identifico choques elásticos e inelásticos.
*Resuelvo problemas relacionados con impulso y cantidad de movimiento, evaluando la
pertinencia de las respuestas obtenidas en relación con los problemas dados.
PALABRAS CLAVE
Impulso, cantidad de movimiento, colisiones o choques elásticos e inelásticos.
PREGUNTA GENERADORA
¿Se conserva la cantidad de movimiento durante una colisión o choque?
SITUACIÓN DE APRENDIZAJE
Hemos estudiado las tres leyes de Newton y su aplicación como también los cuerpos en
equilibrio, pero no nos hemos preguntado por qué rebotan los cuerpos. Ahora podemos
abordar una discusión fundamental sobre si se conserva o no la energía durante un choque y
resolver múltiples preguntas tales como: ¿Qué impulso?, ¿Qué es cantidad de movimiento o
momentum?, ¿Qué es rebote?, ¿Qué son fuerzas internas?, ¿Qué son fuerzas externas?
¿Cuándo un choque es elástico?, ¿Cuándo es inelástico?, ¿Qué expresa el principio de
conservación de la cantidad de movimiento?
¿Por qué no es tan doloroso caerse sobre un piso de madera como sobre uno de cemento?
¿Por qué para disparar un rifle se debe tener la culata apoyada en el hombro?
¿Puede tener una bala el mismo momentum de un camión?
Cuando una bola de billar golpea a otra en reposo, cada una toma distinta dirección, ¿Cómo
relacionas la velocidad inicial con las velocidades adquiridas después del choque?
¿El momentum de un auto que viaja hacia el sur es diferente del momentum del mismo auto
cuando viaja hacia el norte con la misma rapidez?, cuando un plato cae, ¿es menor el impulso
si aterriza sobre una alfombra que si lo hace sobre el piso duro?
Si salta de una mesa, cuando sus pies tocan el piso ¿Por qué usted dobla las piernas?
¿Quién tiene mayor momentum: un supertanque atracado en un muelle o una gota de lluvia en
plena caída?
Todas estas preguntas y muchas otras, plantean problemas relativos al impulso y a la cantidad
de movimiento que se explican y resuelven con la ley de la conservación de la cantidad de
movimiento aplicable a cuerpos que sufren choques elásticos e inelásticos es decir, que
conservan o no la energía.
Por lo tanto, el propósito de este trabajo es que, usted como estudiante de física de décimo, a
partir de las actividades propuestas identifique, explique y aplique los conceptos antes
mencionados, dando respuesta a las preguntas planteadas.
ACTIVIDADES A REALIZAR
1. Establezca relaciones entre impulso y cantidad de movimiento, identifique el concepto
impulso, sus elementos, su efecto producido y su incidencia cuando se aplica una fuerza.
Realice un resumen, discuta y concluya sobre las siguientes situaciones:
• ¿Qué se debe hacer para que un cuerpo aumente o disminuya su cantidad de movimiento?
• ¿Es necesario ejecutar alguna acción sobre el cuerpo para que éste modifique su cantidad de
movimiento? ¿Si sobre un sistema no se ejerce una fuerza o impulso neto o total, la cantidad
de movimiento del sistema no puede cambiar? Explica
• La segunda ley de Newton establece que si no se ejerce una fuerza resultante sobre un
sistema, no hay aceleración. ¿Se deduce de esto que no hay cambio en la cantidad de
movimiento?
•La tercera ley de Newton establece que la fuerza que un rifle ejerce sobre una bala es igual y
opuesta a la fuerza que la bala ejerce sobre el rifle. ¿Se deduce de esto que el impulso que el
rifle ejerce sobre la bala es igual y opuesto al impulso que la bala ejerce sobre el rifle?
• ¿Qué significa que la cantidad de movimiento se conserva?
•Explica la diferencia entre una colisión elástica y una inelástica.
Un ejemplo para practicar
Vamos a analizar ahora una situación problema con el fin de poner en prácticas los contenidos
mencionados. Veamos entonces la actividad que dice:
Una bola de billar golpea otra en reposo, cada una toma distinta dirección, ¿Cómo se relaciona
la velocidad inicial con las velocidades adquiridas después del choque?
a) La primera queda en reposo y la segunda se aleja con la velocidad inicial igual a la primera.
b) La primera queda en reposo y la segunda se aleja con el doble de la velocidad de la primera.
c) Las dos se mueven con la misma velocidad sin pérdida ni ganancia.
d) La primera se mueve y la segunda se aleja con la mitad de la velocidad de la primera .
Explica tu elección”
Practica de laboratorio
Nombre de la actividad: “conservación de la cantidad de movimiento”