Subido por Amilkar José Orozco Galán

LABORATORIO VIRTUAL

Anuncio
COLEGIO DEL SAGRADO CORAZÓN – Calle 74
“Formamos en valores, educamos para la paz”
LABORATORIO VIRTUAL
LEYES DE NEWTON
Objetivos generales de la experiencia


Verificar la relación que existe entre la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo y la aceleración que este
experimenta.
Comprobar la primera condición de equilibrio a través de la comprobación de la primera ley de Newton
Primera parte (observación, análisis y deducción)
Observa los siguientes videos y responde a las preguntas.


https://youtu.be/OapJRxMlKe0
https://www.youtube.com/watch?v=km0gRXpKi2o&t=2s
Preguntas de análisis/ Razonamiento:
1. ¿Cuáles son las magnitudes físicas que se mencionan en el video y qué relación se establece en ellas?
2. Relata y describe cómo se aplica esta ley en los ejemplos que se mencionan
3. Plantea otros ejemplos que se te ocurran donde puedes explicar lo que sucede utilizando la Segunda Ley de
Newton
4. ¿Por qué se detiene un objeto que está en movimiento si aparentemente no existe ninguna fuerza sobre él?
5. Si abro una puerta ¿por qué no noto que la puerta me empuje a mí?
Segunda parte (Comprobar la primera condición de equilibrio ΣF=0)
Parte A
Ingresa al siguiente enlace:
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/suma%20de%20fuerzas
Con los cursores modifique la fuerza que ejerce el dinamómetro de izquierda y los ángulos que forman los dos
dinamómetros de la derecha con la horizontal. Las fuerzas que ejercen los tres dinamómetros se equilibran de
forma automática y el aro, al que están unidos, permanece en equilibrio. Completa la siguiente tabla
Fr (N)
α (°)
β (°)
Fa (N)
Fax (N)
Fay (N)
Fb (N)
Fbx (N)
Fby (N)
Realiza los cálculos y anéxalos para comprobar que la suma vectorial Fr + Fa + Fb=0 y que para que se cumpla la
siguiente igualdad es necesario que se cumpla que la suma de las componentes en el eje x es 0 y de las
componentes en el eje y es 0 también. En este caso debe cumplirse que Fr = Fax + Fbx y que Fay = Fby
Parte B
Ingresa al siguiente enlace:
https://phet.colorado.edu/es/simulations/filter?subjects=physics&type=html,prototype
Al ingresar, Seleccione la simulación “Fuerza y Movimiento: Intro”, haga clic en la viñeta para ello al ingresar dele a
la opción play, espere a que cargue y seleccione la opción “fuerza neta”
ACTIVIDAD 1
A. Coloca dos personas del mismo tamaño a la misma distancia del carrito.
B. Haz una predicción sobre el movimiento del carro
C. DESPUÉS de haber observado el movimiento real, haz clic en el cuadro de Suma de Fuerzas en la esquina superior
derecha de la simulación. Registra el número en la tabla de datos.
Mismo tamaño, misma colocación
en la cuerda
Predicción del
Movimiento
Movimiento Real
(ninguno, izquierda,
derecha)
Suma de Fuerzas
(0, x-izquierda, xderecha)
ACTIVIDAD 2
A. Coloca dos personas del mismo tamaño a diferente distancia del carrito
B. Haz una predicción sobre el movimiento del carro
C. DESPUÉS de haber observado el movimiento real, haz clic en el cuadro de Suma de Fuerzas en la esquina superior
derecha de la simulación. Registra el número en la tabla de datos.
Mismo tamaño, diferente
colocación en la cuerda
Predicción del
Movimiento
Movimiento Real
(ninguno, izquierda,
derecha)
Suma de Fuerzas
(0, x-izquierda, xderecha)
ACTIVIDAD 3
A. Coloca dos personas de diferentes tamaños a la misma distancia del carrito.
B. Haz una predicción sobre el movimiento del carro
C. DESPUÉS de haber observado el movimiento real, haz clic en el cuadro de Suma de Fuerzas en la esquina superior
derecha de la simulación. Registra el número en la tabla de datos.
Diferente tamaño, misma
colocación en la cuerda
Predicción del
Movimiento
Movimiento Real
(ninguno, izquierda,
derecha)
Suma de Fuerzas
(0, x-izquierda, xderecha)
ACTIVIDAD 4
A. Coloca dos personas de diferentes tamaños a diferente distancia del carrito.
B. Haz una predicción sobre el movimiento del carro
C. DESPUÉS de haber observado el movimiento real, haz clic en el cuadro de Suma de Fuerzas en la esquina superior
derecha de la simulación. Registra el número en la tabla de datos.
Diferente tamaño, diferente
colocación en la cuerda
Predicción del
Movimiento
Movimiento Real
(ninguno, izquierda,
derecha)
Suma de Fuerzas
(0, x-izquierda, xderecha)
ACTIVIDAD 5
A. Coloca una persona del tamaño que desee de un lado del carrito se le da iniciar de inmediato se añade una persona de
igual tamaños y a la misma distancia del otro lado del carrito.
B. Haz una predicción sobre el movimiento del carro
C. DESPUÉS de haber observado el movimiento real, haz clic en el cuadro de Suma de Fuerzas en la esquina superior
derecha de la simulación. Registra el número en la tabla de datos.
Diferente tamaño, diferente
colocación en la cuerda
Predicción del
Movimiento
Movimiento Real
(ninguno, izquierda,
derecha)
Suma de Fuerzas
(0, x-izquierda, xderecha)
Preguntas de análisis/ Razonamiento:
Responde las preguntas 1 y 2, ¿Verdadero o falso? Y justifica el porqué de tu respuesta.
1. Las fuerzas equilibradas provocan un cambio en el movimiento.
2. ¿Verdadero o falso? Las fuerzas desequilibradas provocan un cambio en el movimiento.
3. ¿Qué hace que los objetos se muevan o se queden quietos?
4. Da un ejemplo de fuerza equilibrada:
5. Da un ejemplo de fuerza desequilibrada:
6. ¿Qué preguntas tienes después de usar esta simulación?
7. Ahora que has tenido la oportunidad de experimentar con la simulación, vuelve a la pregunta al comienzo
de la investigación. ¿Cuál crees que sería la mejor manera de dividir a tus amigos para el juego de tira y
afloja? Asegúrate de explicar tu razonamiento.
8. Diseña un experimento propio usando la simulación que ayude a responder tu pregunta.
Tercera parte (Segunda ley de Newton ΣF=ma)
Parte A (coeficiente de fricción)
En el simulador PHET en el que se esta trabajando vamos a escoger ahora la opción fricción
A. Activar los controles gráficos que suministran la información de las diferentes variables.
B. Registrar en la siguiente tabla, los datos obtenidos en el simulador.
m (kg)
FA (N)
FK (N)
FT (N)
µk
40
50
80
90
100
130
140
150
180
C. Determina una expresión para calcular el coeficiente de fricción cinética y completa la tabla (adjunta el
calcula de la expresión para hallar el coeficiente de fricción)
D. Calcula el valor promedio de la masa de la caja de regalo que aparece en la simulación (adjunta el calcula de
la expresión para la masa).
Parte B (fuerza y aceleración)
Ingresa al siguiente enlace:
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/2%C2%BA%20Principio%20de%20la%20Din%C3%A1mica
1. Manteniendo constante la masa del taco, varía la masa del portapesas y completa la siguiente tabla
Masa del porta pesas 200
(g)
300
400
500
600
700
800
900
Aceleración (m/s2)
Empleando Excel representa los datos en una gráfica. ¿Qué conclusiones obtienes?
2- Manteniendo constante la masa del porta pesas, varía la masa del taco y completa la tabla
Masa del taco (kg)
200
300
400
500
600
700
800
Aceleración (m/s2)
Empleando Excel representa los datos obtenidos en una gráfica. ¿Qué conclusiones obtienes?
Nota: Recuerde que convertir la masa de gramos a kilogramos antes de graficar.
900
Descargar