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