COLEGIO GRANCOLOMBIANO Institución educativa Distrital. “Tu espacio para crecer y realizar los sueños” P.E.G: COLEGIO GRAN COLOMBIANO IED “Tu espacio para crecer y realizar los sueños” EJE DE FORMACIÓN CIENTIFICO TECNICO CIENCIAS NATURALES- FÍSICA CICLO 4 /grado noveno Hacia una comunidad incluyente, productiva y respetuosa de los derechos humanos Tiempo de ejecución 2 bloques de física Puntaje : 65 puntos Metodología de trabajo: Grupal OBSERVACIONES LOS EJERCICIOS DEBEN SER PRESENTADOS CON LAS UNIDADES DE MEDIDA CORRECTAS PARA SU REVISION PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿De que depende que un objeto en movimiento genere un mayor impacto sobre otro objeto? que la energía __________ depende de la __________ del objeto y de la __________ a la cual se mueve este. Lo anterior se puede resumir de la siguiente manera 𝐸𝑐 = EXPLICITACIÓN DE SABERES Energía cinética Consideremos un bloque en movimiento acercándose a un resorte . 𝑚𝑉 2 2 Si el bloque de la figura tiene una masa m= 4 Kg y una velocidad de 2 m/s. a) ¿cuál es la energía cinética que posee? Si la energía cinética de un cuerpo depende de la masa y la velocidad que este tienen 𝑚𝑉 2 𝐸𝑐 = 2 Y utilizando las unidades de medida de la masa (kg) y velocidad (m/s) en SI se obtiene que 𝐸𝑐 = Al chocar contra el muelle a. ¿qué le sucede a la velocidad del bloque? _____________________________________ b. ¿qué le sucede a el resorte? Y a causa de qué? _________________________________ Vemos entonces que cualquier cuerpo en movimiento tiene capacidad de realizar trabajo , y por tanto , un cuerpo móvil posee energía, esta se denomina energía cinética y se representa por Ec Situación 1. A mayor velocidad del bloque , tanto mayor será también la comprensión del resorte , es decir mayor será el trabajo realizado por el bloque, y por tanto más alta será su energía cinética. Si el bloque en estudio aumenta su masa y se mueve con la misma velocidad de la primera situación, ¿Qué le sucede a la energía cinética? ______________. Por tanto se deduce (4 𝐾𝑔)( 2𝑚/𝑠 )2 2 = 8 joules b) ¿ Cuál es el trabajo que realiza el bloque al chocar contra el resorte hasta detenerse? Aún cuando no se conozca la fuerza que el bloque ejerce sobre el muelle , ni la distancia que recorre hasta pararse , podremos calcular el trabajo que realiza, pues dicho trabajo es igual a la energía cinética que posee el bloque antes del choque . Entonces el trabajo efectuado por el cuerpo al comprimir el resorte hasta detenerse es de 8 joules . RELACION ENTRE ENERGIA CINETICA Y EL TRABAJO Si un cuerpo se mueve con una velocidad inicial V1 y después de un periodo de tiempo su velocidad ha cambia a V2, se puede afirmar que la variación de velocidad es debido a la acción de una fuerza neta que actúa sobre el objeto en dirección del movimiento (distancia) es decir un trabajo realizado sobre este. Por tanto se puede concluir que el trabajo realizado sobre un objeto por una fuerza neta que sobre él es igual a la variación (𝛥) de la energía cinética. Wn = EC2 − EC1 4. Un automóvil de 1400 Kg se le aplica una fuerza neta de avance de 4500 N. El vehículo parte del reposo y recorre una carretera horizontal . ¿cuáles son energía cinética y su rapidez cuando a recorrido 100 m? 5. Un cuerpo de masa de 2Kg tiene una velocidad inicial de 3 m/s. Si la velocidad del cuerpo al pasar por un punto 2 con una velocidad de 4 m/s ¿ cuánto vale el trabajo total realizado sobre el cuerpo NEGOCIACION DE SABERES. AUTOEVALUACIÓN En este momento el docente hará retroalimentación del tema o contestará preguntas de los estudiantes mediante ejercicios extra indicador Su actitud frente al trabajo de clase es buena Utilizó el tiempo de manera adecuada en la realización del trabajo Presenta trabajo de calidad teniendo en cuenta las observaciones del docente Presenta el trabajo a tiempo al docente total SOCIALIZACIÓN DE SABERES. En grupos de 4 personas loe estudiantes resolverán la actividad planteada teniendo en cuanta la retroalimentación del tema hecha por el docente Ejercicios (10 PUNTOS CADA UNO) 1. Un automóvil de 800 kg acelera de manera constante, cambiando su rapidez de 15 m/s a 25 m/s en 10 s. a. ¿ cuál es la energía cinética del automóvil al inicio y al final del movimiento? b. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza neta que actúa sobre el vehículo, cambiando su rapidez? 𝑊𝑛 = 𝐸𝑐2 − 𝐸𝑐1 2. Un camión de 24 000 kg y un automóvil de 800 kg se mueven en la carretera uno delante del otro a la misma rapidez. a. ¿Cuántas veces mayor es la energía cinética del camión que la del automóvil? ¿A qué se debe esta diferencia? 3. Un cuerpo de masa m= 2Kg se desplaza con una velocidad v= 5 m/s a. ¿Cuál es la energía cinética de este objeto? b. ¿Cuántas veces menor seria el valor de la energía cinética si la masa del cuerpo hubiera sido tres veces menor? c. ¿Cuántas veces mayor se volvería la Ec si la velocidad del cuerpo fuese duplicada? puntaje 4 4 4 3 15 autoevaluación