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T I T U T O S U P E R I O R T E C N OLÓGICO
" M A N U E L E N C A L A D A Z U Ñ I G A"
FÍSICA
TECNOLOGÍA SUPERIOR EN
AGROECOLOGÍA
G UIA DIDÁCTICA
Elaborado por:
ING.CIVIL RAUL PRADO PAUCAY
GUIA DE ESTUDIOS
CARRERA: Tecnología Superior en Agroecología
NIVEL: Tecnológico
TIPO DE CARRERA: Tradicional
NOMBRE DE LA SIGNATURA: Física
CÓD. ASIGNATURA: BAS1FI1
PRE – REQUISITO: Matemáticas
CO – REQUISITO: Meteorología
TOTAL HORAS: 131
Teoría; 53
Práctica: 36
Trabajo independiente: 42
SEMESTRE: Primero
PERIODO ACADÉMICO: Mayo – Octubre 2020 (IPA2020)
MODALIDAD: Presencial
DOCENTE RESPONSABLE: Ing. Civil Raúl Prado Paucay
Copyrigth©2020 Instituto Superior Tecnológico Manuel Encalada Zúñiga. All rigths reserved
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 3
ÍNDICE
Contenido
GUIA DE ESTUDIOS............................................................................................................. 2
ÍNDICE ........................................................................................................................................... 3
PRESENTACIÓN........................................................................................................................... 9
ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS GENERALIDADES ......... 10
INSTRUCCIONES PARA EL APRENDIZAJE .......................................................................... 11
Unidad didáctica I: ........................................................................................................................ 12
Estándares y unidades ................................................................................................................ 12
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 13
Encuadre: ................................................................................................................................... 13
Desarrollo de contenidos: .......................................................................................................... 13
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 14
Física y su campo de estudio ..................................................................................................... 14
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 15
Magnitudes fundamentales de la física. ..................................................................................... 15
................................................................................................................................................... 15
En los temas anteriores mencionamos que la Física es .................................................. 15
una ciencia experimental, por lo tanto, es fundamental que podamos .......................... 15
medir lo que observamos ...................................................................................................... 15
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 16
Sistema métrico. ........................................................................................................................ 16
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 18
Sistema Británico. ...................................................................................................................... 18
Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 19
Sistema Internacional ................................................................................................................. 19
Orientaciones generales ............................................................................................................. 20
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 20
Sistema Internacional ................................................................................................................. 20
Orientaciones generales ............................................................................................................. 21
Determina con tus manos la masa relativa de lo siguiente: ....................................................... 21
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 22
Longitud, masa y tiempo ........................................................................................................... 22
Desarrollo de contenidos: .......................................................................................................... 22
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 4
La masa ...................................................................................................................................... 22
El tiempo .................................................................................................................................... 22
Orientaciones generales ............................................................................................................. 22
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica I: .............................................................. 23
Lección de la Unidad Didáctica I, actividad 1 - 8: .................................................................... 23
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 24
Área y volumen .......................................................................................................................... 24
VOLUMEN ............................................................................................................................... 25
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 27
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 27
Densidad .................................................................................................................................... 27
Su fórmula es: d = m / v ............................................................................................................ 27
Sustitución ................................................................................................................................. 28
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 29
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 29
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 29
Conversiones de unidades .......................................................................................................... 29
Orientaciones generales ............................................................................................................. 30
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 31
Conversiones (Regla de tres simple).......................................................................................... 31
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 31
Factor de conversiones............................................................................................................... 31
Orientaciones generales ............................................................................................................. 32
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 32
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 32
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 33
Tabla de conversiones ................................................................................................................ 33
Actividades de Aprendizaje 19 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 33
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 33
Actividades de Aprendizaje 20 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 34
La medida y sus aplicaciones ..................................................................................................... 34
¿Cómo medirías el grueso de una hoja de tu cuaderno? ............................................................ 34
Actividades de Aprendizaje 21 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 34
La medida y sus aplicaciones ..................................................................................................... 34
Actividades de Aprendizaje 22 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 35
Error e incertidumbre ................................................................................................................. 35
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 5
Error relativo .............................................................................................................................. 36
Incertidumbre............................................................................................................................. 36
Actividades de Aprendizaje 23 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 37
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 37
Actividades de Aprendizaje 24 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 39
Lectura y expresión de medición ............................................................................................... 39
Actividades de Aprendizaje 25 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 40
Funciones y gráficos .................................................................................................................. 40
Actividades de Aprendizaje 26 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 40
Relaciones directamente proporcionales .................................................................................... 40
Actividades de Aprendizaje 27 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 41
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 41
Actividades de Aprendizaje 28 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 41
Relaciones inversamente proporcionales ................................................................................... 41
Actividades de Aprendizaje 29 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 42
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 42
Actividades de Aprendizaje 30 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 43
Variación lineal .......................................................................................................................... 43
Actividades de Aprendizaje 31 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 44
Actividades de Aprendizaje 32 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 44
Variación cuadrática .................................................................................................................. 44
Actividades de Aprendizaje 33 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 45
Funciones polinomiales de grado superior ................................................................................ 45
Actividades de Aprendizaje 34 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 46
Problemas de aplicación ............................................................................................................ 46
Actividades de Aprendizaje 35 de la Unidad Didáctica I: ............................................................ 47
Funciones racionales y su gráfica .............................................................................................. 47
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I: ............................................................. 48
Actividad de Auto-evaluación del Primer Parcial ......................................................................... 49
Evaluación de primer parcial ........................................................................................................ 49
Unidad didáctica II: ....................................................................................................................... 50
Análisis vectorial ....................................................................................................................... 50
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 51
Magnitudes escalares y vectoriales ............................................................................................ 51
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 52
Determinación y representación gráfica de vectores ................................................................. 52
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 6
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 53
Descomposición de un vector en el plano.................................................................................. 53
Descomposición de fuerzas ....................................................................................................... 53
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 54
Operaciones con vectores .......................................................................................................... 54
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 55
Métodos Vectoriales y Algebraicos ........................................................................................... 55
Suma de Vectores ...................................................................................................................... 55
Procedimiento Gráfico ............................................................................................................... 55
MÉTODO ALGEBRAICO PARA LA SUMA DE VECTORES ............................................. 56
Elemento simétrico u opuesto a' ................................................................................................ 57
Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 57
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 58
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 58
Método gráfico y analítico ......................................................................................................... 58
Método gráfico Desarrollo del contenido .................................................................................. 58
Método analítico ....................................................................................................................... 59
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica II: ............................................................. 59
Producto escalar ......................................................................................................................... 59
Propiedades del producto escalar ...................................................................................... 60
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 60
Producto punto ........................................................................................................................... 60
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 61
Producto vectorial ...................................................................................................................... 61
Propiedades del producto vectorial ................................................................................... 61
2. Homogénea ...................................................................................................................... 62
3. Distributiva ...................................................................................................................... 62
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 62
Producto cruz ............................................................................................................................. 62
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 62
Vectores en el espacio................................................................................................................ 62
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 63
Vectores en el espacio................................................................................................................ 63
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 66
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 66
Ángulos y cosenos ..................................................................................................................... 66
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 7
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 66
Cosenos directores ..................................................................................................................... 66
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica II: ........................................................... 67
Problema de aplicación .............................................................................................................. 67
Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica II: ................................................................. 68
Unidad didáctica III: ..................................................................................................................... 69
El movimiento de los cuerpos. .................................................................................................. 69
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III: .......................................................................... 69
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 70
Definición .................................................................................................................................. 70
Clasificación del movimiento .................................................................................................... 71
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 72
Movimiento ............................................................................................................................... 72
Desarrollo de contenido ............................................................................................................. 72
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 74
M.R.U. ....................................................................................................................................... 74
Comportamiento del movimiento .............................................................................................. 74
𝑑 𝑑 ............................................................................................................................................. 75
𝑡 ; 𝑡 =
𝑣 .......................................................................................................................................... 75
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 76
Movimiento Rectilíneo Uniforme Desarrollo del contenido ...................................................... 76
Gráfica posición-tiempo (x-t) .................................................................................................... 76
Gráfica velocidad-tiempo (v-t) .................................................................................................. 77
Gráfica aceleración-tiempo (a-t) ................................................................................................ 78
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 79
Problemas de Aplicación ........................................................................................................... 79
Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 80
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado Desarrollo del contenido............................... 80
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 81
Movimiento Acelerado .............................................................................................................. 81
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 82
Movimiento Retardado .............................................................................................................. 82
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica III: ............................................................ 83
Caída libre .................................................................................................................................. 83
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 84
Movimiento Vertical Desarrollo del contenido ......................................................................... 84
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 8
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 84
Problemas de Aplicación ........................................................................................................... 84
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 87
Movimiento parabólico .............................................................................................................. 87
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 88
Movimiento Semiparabólico ..................................................................................................... 88
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 89
Movimiento circular .................................................................................................................. 89
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 90
Movimiento Circular Uniforme ................................................................................................. 90
Desarrollo del contenido ............................................................................................................ 90
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 91
Movimiento Circular Uniforme Variado ................................................................................... 91
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 92
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 92
Actividades de Aprendizaje 19 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 92
Actividades de Aprendizaje 20 de la Unidad Didáctica III: .......................................................... 92
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica III ............................................................ 93
Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica III ..................................................................... 93
Actividad de Auto-evaluación del Segundo Parcial. ..................................................................... 93
Evaluación del Segundo Parcial .................................................................................................... 94
BIBLIOGRAFIA: ......................................................................................................................... 94
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 9
PRESENTACIÓN
La física es la asignatura que más ha contribuido al desarrollo y bienestar con una estructura
notable en múltiples aplicaciones en las áreas de la tecnología. Esta asignatura le dará al
estudiante la oportunidad de familiarizarse con varios aspectos básicos de la física clásica,
proporcionándoles las herramientas teóricas y experimentales, sobre las cuales se
fundamentara parte de su formación profesional.
Además despertara un sentido crítico del conocimiento, haciendo énfasis en el análisis
progresivo.
El objetivo es promover de la investigación científica para aplicarlo a un campo más amplio.
Esta hace que la física ha incursionado en otros campos de ciencia y se utilicen para cualquier
tipo de investigación científica.
En el desarrollo de esta asignatura se ha planificado 3 unidades didácticas, en la cual dispone
de STANDARES Y UNIDADES, ANALISIS VECTORIAL Y EL MOVIMIENTO
DE LOS CUERPOS; deducción de ecuaciones, gráficos, problemas de aplicación; adoptados a
nuestro convivir cotidiana.
Al estar estructurado en orden sistemático y procesual en sus contenidos como en su lógica,
nos podemos orientar a practicar una enseñanza constructivista, con esto al estudiante
propone compartir experiencias que descubran sus habilidades de pensar y actuar,
destacándose a competir experiencias que descubran sus habilidades de pensar y actuar.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 10
ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS
GENERALIDADES
Antes de empezar con el desarrollo de la asignatura de física, se debe tomar en
cuenta lo siguiente:
a) Todos los contenidos que se desarrollen en la asignatura contribuyen a tu
desarrollo profesional, ética investigativa y aplicación en la sociedad.
b) El trabajo final de la asignatura será con la aplicación de la metodología de
investigación científica.
c) En todo el proceso educativo debes cultivar el valor de la constancia porque
no sirve de nada tener una excelente planificación y un horario, si no eres
persistente.
d) Para aprender esta asignatura no memorices los conceptos, relaciónalos con
la realidad y tu contexto, así aplicarás los temas significativos en tu vida personal y
profesional.
e) Debes leer el texto básico y la bibliografía que esta en el syllabus sugerida por
el docente, para aprender los temas objeto de estudio.
f) En cada tema debes realizar ejercicios, para ello debes leer el texto indicado
para después desarrollar individual o grupalmente las actividades.
g) A continuación te detallo las imágenes que relacionadas a cada una de las
actividades.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 11
INSTRUCCIONES PARA EL APRENDIZAJE
IMAGEN SIGNIFICADO
Sugerencia
Talleres
Reflexión
Subir Tareas al aula virtual
Amauta.
Apunte clave
Foro
Resumen
Evaluación
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 12
Unidad didáctica I:
Estándares y unidades
Introducción:
Desde tiempos inmemoriales el hombre ha empleado sistemas de medida para
cuantificar muchos de estos sistemas de medidas estaban basadas en parte o en
objetos cotidianos (una vara, un pie, etc.). Es fundamental para el método científico
que las medidas sean reproducibles y, para que esto sea posible, las magnitudes
con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua. A
finales del siglo XVIII se adoptó en Francia el llamado sistema métrico. En la
actualidad este sistema se emplea a nivel internacional (SI) y es el que
emplearemos a lo largo del desarrollo de la unidad.
El sistema Internacional de unidades fue creado en 1960. Tiene la ventaja de que
todas sus unidades básicas están basadas en fenómenos físicos, a excepción de la
unidad de masa. Los experimentos requieren mediciones, cuyos resultados suelen
describirse con números, empleado para describirle cuantitativamente un fenómeno
físico es una cantidad física. Algunas cantidades físicas son tan básicas que solo
podemos definirlos describiendo la forma de medirlos; es decir, con una definición
operativa.
Objetivo de la unidad didáctica I: Resolver problemas relacionados con el sistema
métrico decimal mediante la utilización de reglas y métodos para una adecuada
utilización de las unidades de medida.
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica I:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 13
Estimados Estudiantes firmar el encuadre
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I:
Encuadre:
Según la página web
https://www.academia.edu/15085406/que_es_el_encuadre_de_asignatura menciona
que el encuadre “Es el proceso mediante el cual el profesor y los alumnos,
establecen cuerdos respecto al programa de la asignatura, como se llevará la clase,
las evaluaciones Y las normas que regulan la convivencia.
Orientaciones generales: Explicar al estudiante la definición y objetivo del
encuadre, teniendo siempre respeto al momento de su ejecución. Una vez estudiado
el tema del encuadre, el estudiante tiene conocimiento del encuadre o las normas
que regirán dentro del aula.
Desarrollo de contenidos:
La física es una ciencia que tiene por objeto estudiar las leyes que rigen los
movimientos y los fenómenos físicos que presentan los cuerpos cuando no
experimentan cambios en su composición química.
Con el estudio de la física se podrá resolver muchas interrogantes y también nos
permitirá plantearnos otros, analizar los fenómenos a través de las ramas de la física
por cuanto todos ellos están íntimamente relacionados y los podemos expresar a
continuación.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 14
para su ¿Cuál es la importancia del estudio de la física
aplicación en la vida cotidiana?
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades enlisten todos los
objetos modernos que simplifican nuestras tareas gracias a la
tecnología, y cómo la Física ha posibilitado su desarrollo.
Es una ciencia fundamental que estudia y describe el
comportamiento de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro
universo. Es una ciencia basada en observaciones experimentales
y en mediciones.
Estas leyes físicas se expresan en lenguaje mat
por lo que para entender sin inconvenientes el trat
del formalismo teórico de los fenómenos físicos s
tener una apropiada formación en matemáticas
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica I:
Física y su campo de estudio
Orientaciones generales:
Realizar la siguiente lectura para sus estudiantes, e invitarlos a reflexionar acerca de
la misma, en un breve debate.
«Ciencia y tecnología: también son distintas entre sí. La ciencia se ocupa de reunir
conocimientos y organizarlos. La tecnología permite al hombre usar esos
conocimientos para fines prácticos, y proporciona las herramientas que necesitan los
científicos en sus investigaciones. Pero la tecnología, puede resultar útil o
perjudicial. Por ejemplo, contamos con la tecnología para extraer combustibles
fósiles del suelo, para después quemarlos y producir energía. La producción de
energía ha beneficiado a nuestra sociedad de incontables maneras; por otro lado,
pone en peligro al ambiente.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 15
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica I:
Magnitudes fundamentales de la física.
En los temas anteriores mencionamos que la Física es
una ciencia experimental, por lo tanto, es fundamental que podamos
medir lo que observamos
Desarrollo de contenidos:
Las magnitudes físicas son: longitud, masa, tiempo, velocidad, área, volumen,
temperatura, etc. Las magnitudes fundamentales son aquellos que para enunciarse
no dependen de ninguna otra magnitud, por ejemplo, la longitud, la masa y el
tiempo. Finalmente, las magnitudes derivadas son aquellas que expresan como
productos o cocientes de magnitudes fundamentales, como el área, el volumen y la
velocidad, pero que también pueden expresarse como resultado de otras
magnitudes derivadas, por ejemplo, la densidad y la aceleración.
Longitud:
La longitud es la medida del espacio o la distancia que hay entre dos puntos.
La unidad de longitud es el metro, y se abrevia m.
Masa:
La masa es la medida de la cantidad de materia. La unidad de masa es el kilogramo
y se abrevia kg. Si bien la unidad fundamental es el kg.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 16
Solicitar a los estudiantes que busquen ejemplos que permitan
diferenciar entre sistemas físicos y magnitudes físicas.
Orientación de tarea 1: elaborar un cuadro comparativo de la diferencia de sistemas
físicos y magnitudes físicas, revisar en la parte del link:
https://cab.intacsic.es/uploads/culturacientifica/adjuntos/20130121115236.pdf.
Tiempo:
El tiempo es la derivación de un evento. La unidad de tiempo es el segundo, y se
abrevia s.
Orientaciones generales:
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica I: Sistema métrico.
Desarrollo de contenidos:
El sistema internacional de unidades (SI), fue creada en 1972, se forma como base
el sistema métrico dejándose de lado al sistema inglés. Se designa magnitudes
fundamentales, símbolos, unidades, los cuales se verán afectados por sus múltiplos
y submúltiplos.
El sistema internacional de unidades, por ser un sistema decimal, nos ofrece la
ventaja de anotar las magnitudes en potencia de diez de manera fácil. A las
potencias de diez que son múltiplos (mayores que la unidad) o submúltiplos
(menores que la unidad) se les asigna un prefijo especifico, con el que los
nombramos y los distinguimos.
Múltiplos del Sistema Internacional para metro (m)
Submúltiplos Múltiplos
Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre
10−1 m dm decímetro 101 m dam decámetro
10−2 m cm centímetro 102 m hm hectómetro
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 17
El estudiante deberá realizar y actuar con responsabilidad y ética en el
proceso de utilizar los prefijos del S.I.
10−3 m mm milímetro 103 m km kilómetro
10−6 m µm micrómetro (micrón) 106 m Mm megámetro
10−9 m nm nanómetro 109 m Gm gigámetro
10−12 m pm picómetro 1012 m Tm terámetro
10−15 m fm femtómetro (fermi) 1015 m Pm petámetro
10−18 m am attómetro 1018 m Em exámetro
10−21 m zm zeptómetro 1021 m Zm zettametro
10−24 m ym yoctómetro 1024 m Ym yottametro
Prefijos comunes de unidades están en negrita.
Orientaciones generales:
Escribe la cantidad que corresponde a los siguientes prefijos.
8000000000g
=
………………………
5000000s = ………………………
7000000000000m = ………………………
0,004m = ………………………
0,000008s = ………………………
0,000000000000005g = ………………………
Escribe la cantidad que corresponde a los siguientes prefijos.
3tg = ………………………g
70km = ………………………m
5cm = ………………………m
82Ms = ………………………s
9pm = ………………………m
3Pg = ………………………g
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 18
Orientación de tarea 1: elaborar en un cuadro de doble entrada los ejercicios
propuestos y expresarlos en notación científica, si existe alguna consulta ingresar a
la plataforma
.
23ms = ………………………s
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica I: Sistema Británico.
Desarrollo de contenidos:
El sistema británico de unidades o sistema anglosajón de unidades, como también
se conoce, es un sistema propio de medición no métrica.
El sistema anglosajón de unidades es un conjunto de unidades de medida diferentes
a los del sistema métrico decimal, que se utilizan actualmente como medida principal
en los Estados Unidos, el Reino Unido y en algunos territorios históricamente
vinculados a estos dos países.
Consiste en las siguientes unidades:
Dentro del conjunto de unidades de longitud: la legua, la milla, la yarda, el pie,
la pulgada, y el mil.
Dentro del conjunto de unidades de superficie: la milla cuadrada, el pie
cuadrado, la pulgada cuadrada.
Dentro del conjunto de unidades de masa: el gramo, la onza, la libra, la
arroba, el quintal y la tonelada.
En la actualidad, este sistema aun es utilizado en los países de habla inglesa. Las
equivalencias más importantes son:
1 pulgada (inch) = 2,54cm = 0,0254m
1 pie (ft) = 30,48cm = 0,3048m
1 yarda (yd) = 90,14cm = 0,9014m
1 milla (mi) = 1609m = 1,609km
1 galón (gal) = 3,785L
1 libra (lb) = 454g = 0,454kg
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 19
Cuál es la diferencia entre el sistema métrico y el británico
Efectúa las siguientes conversiones, con asesoramiento del
docente en la plataforma:
➢ 46km a m
➢ 5,5hm a cm
➢ 9,5g a kg
➢ 3min a s
➢ 0,542kg a g
➢ 26hr a min
➢ 25600s a hr 2 2
5,34dm a m 2 2
12,8m a km
➢ 3,5l a hl
➢ 0,36l a ml
➢ 4,6lb a kg
➢ 8,4gal a l
Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica I:
Sistema Internacional
Desarrollo de contenidos:
Las mediciones exactas y confiables requieren unidades inmutables que los
observadores pueden volver a utilizar en distintos lugares. El sistema de unidades
➢
➢
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 20
¿Qué problemas puedes encontrar al usar las partes de tu
cuerpo como patrón de medida? Descúbrelos midiendo en
cuartos, pies y codos.
empleado por los científicos e ingenieros en todo el mundo se denomina
comúnmente “sistema métrico” aunque, desde 1960, su nombre oficial es Sistema
Internacional, o S.I.
El Sistema Internacional tiene como magnitudes y unidades fundamentales las
siguientes: para longitud al metro (m), para masa al kilogramo (kg), para tiempo el
segundo (s), para temperatura al kelvin (k), para intensidad de corriente eléctrica al
amperio (A), para la intensidad luminosa la candela (cd) y para cantidad de
sustancia el mol (mol).
Orientaciones generales
Explicar las magnitudes fundamentales o básicas que se pueden utilizar en la
carrera tecnológica de Agroecología.
1. El largo y ancho de tu salón de clases
En cuartos = ………………………
En pies = ………………………
En codos = ………………………
• Compara estos resultados con los de tus compañeros.
2. El largo y ancho del pizarrón
En cuartos = ………………………
En pies = ………………………
En codos = ………………………
• Compara estos resultados con los de tus compañeros.
• ¿Qué problemas encontraste como resultado de la comparación de tus datos con
los de tus compañeros?
• ¿Todos obtuvieron las mismas medidas? ¿Por qué?
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica I:
Sistema Internacional
Desarrollo de contenidos:
En la siguiente tabla encontraras los prefijos más utilizados.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 21
Desarrollar ejercicios de aplicación para adoptar conocimientos
de la vida cotidiana.
Orientaciones generales
Cuando sopesamos en nuestra mano algún objeto estamos investigando su masa, y
la intuimos por la presión o tensión que el objeto ejerce en nuestras manos y brazos.
De esta manera podemos con nuestras manos comparar la masa de dos objetos y
determinar cuan pesado es uno con respecto al otro
.
Determina con tus manos la masa relativa de lo siguiente:
¿La masa de cuantos lápices es equivalente a la de un borrador?
R =… ....................................... Lápices
¿La masa de cuantos lápices es equivalente a la de un cuaderno?
R =… ....................................... Lápices
Recuerda que el tiempo puede medirse usando nuestro sentido del ritmo.
Golpea rítmicamente en la mesa con la yema de tus dedos y cuenta cuantos golpes
se tarda en que:
Tu compañero cruce de un lado a otro del salón
R =… ....................................... Golpes
Tu compañero haga a mano la multiplicación 62 x 37
R =… ....................................... Golpes
Observa que en cada una de tus respuestas la unidad de tiempo es << el golpe>>
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 22
Relacionar las magnitudes de longitud, masa y tiempo a ejercicios de
aplicación a casos reales.
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica I:
Longitud, masa y tiempo
Como se definió cada magnitud y como las utili lazamos
en la vida cotidiana
Desarrollo de contenidos:
La longitud
La longitud es una magnitud cuya medida nos permite conocer la dimensión de un
cuerpo (largo, alto, ancho), según el SI su unidad es el metro.
La masa
La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, según el SI su unidad es el
kilogramo.
El tiempo
El tiempo es a magnitud física que mide la duración o separación de un
acontecimiento, según el SI su unidad es el segundo.
Orientaciones generales
Realice las siguientes conversiones de longitud.
30inch a m
17km a m
3250inch a m
99,7mi a km
6ft a m
280m a ft
Efectúa las siguientes conversiones de masa
9,5g a kg
16mg a hg
4,6lb a kg
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 23
15kg a mg
816g a kg
Realiza las siguientes conversiones de tiempo.
3min a s
25600s a hr
16hr a min
13dia a mes
1815min a hr
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica I:
Lección de la Unidad Didáctica I, actividad 1 - 8:
Se entrega un cuestionario para que resuelvan y logren interiorizar las temáticas
Conteste el siguiente cuestionario preguntas de forma concisa y clara. Instrumento
facilitado por el profesor.
1. Expresa en notación científica:
a) 25.300 d) 9.800.000.000.000
b) 0,000000089 e) 1.254,96
c) 4.376,5 f) 96.300.000
2. Escribe con todas sus cifras los siguientes números escritos en notación científica:
a) 2,51 · 106 d) 1,15 · 104
b) 9,32 · 10-8 e) 3,76 ·1012
c) 1,01 · 10-3 f) 9,3 · 105
3. Escribe los siguientes enunciados de forma numérica utilizando los prefijos del
sistema:
a) La velocidad de la luz es de trescientos millones de metros por segundo
b) El virus de la gripe tiene un diámetro de cinco cienmilésimas
c) La capacidad de una computadora para almacenar datos e de quinientos billones
de byte.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 24
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es importante
conocer las definiciones de área y volúmenes
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica I:
Área y volumen
Desarrollo de contenidos
Área
El área y el volumen son magnitudes derivadas de la longitud. El área es la medida
de una superficie.
La unidad de área es el metro cuadrado, y se abrevia m2.
Es fácil medir el área de ciertas medidas figuras geométricas, como el cuadrado, el
rectángulo, el triángulo, la circunferencia, etc.
Son muchas las formas y las figuras geométricas que podemos encontrar en el
mundo real. Sin ir más lejos, la Tierra suele aproximarse a una esfera, y nos puede
resultar útil calcular su superficie y su volumen. A continuación, mostramos una tabla
con las figuras más habituales (en el caso de las figuras planas
Abreviatura:
Ancho (a)
Largo (l)
Altura (h)
Radio (r)
Volumen (v)
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 25
VOLUMEN
El volumen es la medida de la capacidad de un cuerpo.
La unidad de volumen es el metro cubico, que se abrevia m3.
Cuando se miden líquidos es más frecuente que se use el litro (L), como unidad de
volumen.
Además, están el centímetro cubico (cm3) y el mililitro (ml).
Equivalencias:
1m3 = 1000L
1cm3 = 1mL
1L = 0,001m3
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 26
1L = 1000mL
1mL = 0,001L
Para figuras geométricas como el cubo, el paralelepípedo y la esfera son
relativamente fáciles de tener su volumen mediante una formula.
- El piso de tu salón de clases… .............................................................. m2
- Una de las ventanas de tu salón de clases… ...................................... m2
- La puerta de tu salón de clases… ......................................................... m2
- El pizarrón de tu salón de clase .............................................................. m2
- Una de las paredes de tu salón de clase ............................................. m2
Usando el flexómetro o el metro de madera mide el área
de:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 27
Mide y calcula el volumen de los siguientes objetos
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica I:
Área y volumen
OBJETOS DATOS FÓRMULA VOLUMEN
El salón de clases
Largo ................ m
Ancho ................ m
Alto..................... m
V= L.a.h
V= ............... m3
Una lata
Radio ................ m
Alto..................... m
V= π.r2.h
V= ............... m3
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica I:
Densidad
La densidad es la unidad derivada de la masa y la longitud, y su definición es: “La
densidad es la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen.”
𝐷𝑒𝑛𝑠i𝑑𝑎𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
Su fórmula es: d = m / v
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 28
Una bolsa de arena tiene una masa de 150g y un volumen de 65cm3. Calcula la
densidad de la arena.
Datos Fórmula
m = 150 g 𝑑 =
𝑚
𝑉 v= 65 cm3
d=?
Sustitución
𝑑 = 150 𝑔
65 𝑐𝑚3
= 2,3 𝑔
𝑐𝑚3
Una pieza de oro tiene una masa de 40g.
Calcula su volumen.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 29
Calcula la densidad, la masa y el volumen
según corresponda de los siguientes
ejercicios
¿Por qué es importante conocer los diferentes tipos de
unidades e interprete con una correlación sus conceptos
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
1.- Un bloque de mármol pesa 102 gramos. Se introduce despacio en una probeta
graduada que contiene 56 centímetros cúbicos de agua; una vez sumergido se leen
94 centímetros cúbicos en el nivel del agua, ¿Cuál es el volumen del mármol en
centímetros cúbicos? ¿cuál es su densidad?
2.- Calcula la densidad del hierro, si 393 g ocupan un volumen de 50 ml.
3.- Calcula la densidad de un cuerpo de masa 100 g y volumen 20 cm3. Expresa el
resultado en g/cm3 y en Kg/m3
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica I:
Conversiones de unidades
Desarrollo de contenidos
En la actualidad existen gran cantidad de unidades para medir cada magnitud física.
Esto es debido a que, por un lado, en determinadas regiones se usaban sus propias
unidades lo que ha propiciado que existan gran número de ellos, y por otro, en
ocasiones es necesario emplear unidades que nos permitan obtener valores más
pequeños y con los que nos sea más sencillo trabajar.
En cualquier caso, la comunidad científica recomienda utilizar únicamente las
unidades del Sistema Internacional y si nuestras magnitudes no se encuentran en
este sistema, por lo general debemos convertirlos a un valor equivalente.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 30
Calcula las siguientes conversiones
A continuación, se muestran algunas tablas con los valores de conversión de las
principales unidades utilizadas.
Orientaciones generales
Una vez realizado ejercicios modelos de conversión de unidades, efectué las
siguientes transformaciones.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 31
Realiza las siguientes conversiones:
Efectúa las siguientes conversiones:
96mm a m
5.5Hm a cm
.5g a kg
16mg a Hg
3min a s
25600 s a h
715m a km
0.542kg a g
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica I:
Conversiones (Regla de tres simple)
5,34 dm2 a m2
12,8 m2 a km2
3,5 L a HL
870cm3 a L
92m3 a L 0,36
0,36 L a mil
3,59 gal a L
50 m2 a ft2
196 inch3 a cm3
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica I:
Factor de conversiones
Desarrollo de contenidos
El factor de conversión o factor de unidades es un método de conversión que se
basa en multiplicar por una o varias fracciones en los que el numerador y el
denominador son cantidades iguales expresadas en unidades de medida distintas,
de tal manera que cada fracción equivale a la unidad. Es un método muy efectivo
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 32
ando el
Realiza las siguientes transformaciones aplicando el factor de
conversión.
Realiza las siguientes transformaciones aplicando
el factor de conversión.
para cambio de unidades y resolución de ejercicios sencillos dejando de utilizar la
regla de tres.
Pasar 15 pulgadas a centímetros 1in = 2,54cm
15 i𝑛 × 2,54 𝑐𝑚
= 38,1 i𝑛 1 i𝑛
Pasar 25 metros por segundo a kilometro por hora. 1km = 1000m; 1h = 3600s
25 𝑘𝑚
=× 1000 𝑚
× 1 ℎ
= 6,9 𝑚
ℎ 1 𝑘𝑚 3600 𝑠𝑔 𝑠𝑔
Orientaciones generales
Una vez realizado ejercicios modelos de conversión de unidades, efectué las
siguientes transformaciones.
870cm3 A L
92 m3 a L
0.36 L A Ml
5480m a km
19.2cm am
3000cm2 a m2
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Ejercicios propuestos:
1. Un depósito de agua tiene 1,5m de largo, 1,2m de ancho y 0,75m de alto.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 33
Realizar los siguientes ejercicios de conversión
https://preparatoriaabiertapuebla.com/wp-
content/uploads/2017/11/CONVERSION-DE-
UNIDADES.pdf
a. Calcular su volumen en litros que contiene hasta 1cm del borde del tanque.
b. ¿Cuántos galones de 6 litros contiene el tanque?
2. Convertir 10122 segundos; en días, horas, minutos y segundos
3. Un estudiante llega al Instituto cada mañana con 10 minutos de retraso.
Calcular el número de horas y minutos durante un mes de 22 días.
4. Un automóvil va con una velocidad de 40m/s, hacia el norte, expresar su
velocidad en km/h, m/min
5. Una persona nació el 14 de diciembre de 1956, se desea saber su edad en
años, meses y días hasta el 31 de diciembre de 2001
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica I:
Tabla de conversiones
Desarrollo de contenidos
Tabla que muestra los valores numéricos equivalentes en dos o más unidades
deseadas. Sé si da el valor en una unidad, se puede leer directamente en la tabla el
valor correspondiente en otra unidad. Un ejemplo es convertir de medida inglesa a
métricas y viceversa.
Tablas de conversión de unidades
Actividades de Aprendizaje 19 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
En el siguiente trabajo encontrar diferentes ejemplos y ejercicios propuesto para su
comodidad en el aprendizaje.
Analizar las diferentes magnitudes de la tabla de
conversión e investigar ejercicios de las mismas en el link
http://lya.fciencias.unam.mx/gfgf/pa20081/data/material/ar
ajatabla.pdf
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 34
¿Cómo se crearon las medidas y cuál es su importancia
en la economía mundial?
¿Cómo medirías el grueso de una hoja de tu cuaderno?
¿Podrías calcular cuántos vellos tienes en tu cuerpo?
Actividades de Aprendizaje 20 de la Unidad Didáctica I:
La medida y sus aplicaciones
Como hemos aprendido en Física las mediciones son muy importantes. Sin
embargo, a veces no se tiene disponible el instrumental adecuado para medir
directamente, por esto se deben realizar mediciones indirectas.
¿Cómo medirías el grueso de una hoja de tu cuaderno?
La hoja es más delgada que 1mm, que es la graduación más pequeña que tiene la
regla. Por lo tanto, hay que medir el grueso del cuaderno, sin las pastas, y luego
dividir entre el número de hojas.
Espesor del cuaderno = mm
Numero de hojas =
Espesor de una hoja = mm = cm
A partir del dato anterior encuentra el volumen de la hoja de tu cuaderno.
Largo = cm
Ancho = cm
Espesor (grueso) = cm
Volumen = cm3
Actividades de Aprendizaje 21 de la Unidad Didáctica I:
La medida y sus aplicaciones
Para saberlo, marca en la piel del dorso de tu brazo un cuadrado de 1cm de lado
(1cm2). Con la ayuda de una lupa cuenta el número de vellos que hay en el interior y
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 35
sobre las líneas del cuadrado. Se supone que la superficie de tu cuerpo con vello es
de 1,5m2.
¿Cómo medirías la altura de un árbol o de un edificio si solo dispusieras de una
regla de 1m?
Midiendo y comparando la longitud de la sombra que produce el árbol o edificio con
la sombra que proyecta nuestro metro. Mide las longitudes de las sombras
proyectadas por 1m. Y el edificio de tu escuela.
Calcula la altura:
A=
Actividades de Aprendizaje 22 de la Unidad Didáctica I:
Error e incertidumbre
Desarrollo de contenidos
Error absoluto
Es la máxima diferencia entre el valor de lo que se mide (Vm)y el valor real del
mismo (Vr). Un resultado negativo indica un error por defecto y uno positivo un error
por exceso en la medición.
L = m
m
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 36
Encuentra las fórmulas a partir de los ejemplos presentados
Error relativo
Es el cociente de dividir el error absoluto entre el valor real.
Los errores relativos se pueden expresar en porcentaje multiplicando por l00 el
resultado.
Ejemplo: Valor real obtenido con un vernier = 3.26 cm.
(Vm: valor medido con regla.)
Error absoluto = + 0.14 cm.
Incertidumbre
Es la unidad de menor división de un instrumento de medida.
La incertidumbre se expresa con los signos ± porque puede presentarse tanto un
error por exceso como por defecto.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 37
Llena las siguientes tablas como el ejemplo anterior.
Actividades de Aprendizaje 23 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Errores en la medición.
Lo creas o no, cada vez que medimos tenemos una gran probabilidad de cometer
algún tipo de error que nos ofrezca un resultado más o ,menos alejado del que
realmente deberíamos obtener. Y es que medir, es más bien un proceso aproximado
que exacto. De entre los errores más comunes podemos distinguir dos grandes
grupos:
Errores sistemáticos: son errores relacionados con la forma en la que se utiliza el
instrumento de medida.
Errores aleatorios o accidentales: se tratan de errores que se producen debido a
causas que no se pueden controlar. Para intentar reducir el efecto de este tipo de
errores se suele medir varias veces en las mismas condiciones y se considera como
valor final más probable la media aritmética de los datos obtenidos.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 38
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 39
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir la
lectura y expresión de medición.
Determina cuántas cifras significativas tienen las
siguientes mediciones.
Actividades de Aprendizaje 24 de la Unidad Didáctica I:
Lectura y expresión de medición
Desarrollo de contenidos
Cifras significativas
En el proceso de medición puede darse el caso en el que se tengan dudas acerca
del valor de lo que se está midiendo. El valor que así se obtiene depende de la
precisión del aparato o instrumento de medida.
En el dibujo anterior se localiza fácilmente el 2, pero se duda en el 6 por la
imprecisión.
En el dibujo anterior se tiene seguro el 2 y el 6, pero se duda en el 5, por la
imprecisión.
En la medición, las cifras de las que se tiene certeza y la primera de la que se tiene
duda reciben el nombre de cifras significativas.
Número de cifras significativas Número de cifras significativas
152.8 km 5000000 m = 1(5. 105 m)
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 40
Las siguientes tablas de datos, representar sus valores
en un sistema de ejes coordenadas.
Invito a realizar diferenciaciones entre los dos gráficos.
Explicar la importancia de la correcta realización del
mismo.
24.00 g 62500 g = 3 (6.25• 104 g)
50002 s 0.000 26 s = 2 (2.6• 10-4 s)
Los ceros a la izquierda o a la derecha del punto decimal que puedan transformarse
a flotación científica no son significativos.
Actividades de Aprendizaje 25 de la Unidad Didáctica I:
Funciones y gráficos
Desarrollo de contenidos
Recuerden que tanto las funciones como las relaciones entre dos variables se
pueden representar a partir de tablas de datos y que una tabla es un arreglo, de dos
filas o dos columnas, en el cual se escriben todos o algunos valores de la variable
independiente y los respectivos valores de la variable dependiente.
Actividades de Aprendizaje 26 de la Unidad Didáctica I:
Relaciones directamente proporcionales
Dos variables (una independiente x y la otra dependiente y ) son directamente
proporcionales si el cociente (división) entre los valores respectivos de cada una de
las variables es constante.
y / x = k
Además, al aumentar o disminuir una de ellas, la otra aumenta o disminuye,
respectivamente, en la misma razón.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 41
Analiza los ejemplos y sustenta tu respuesta
Respuesta Sí, porque a mayor longitud de sus lados mayor perímetro. (si una
variable aumenta la otra aumenta en la misma razón).
Actividades de Aprendizaje 27 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Desarrollo de contenidos
El peso de un producto y su precio son dos magnitudes directamente
proporcionales.
Observemos que si 1 kg de tomates cuesta 1€, entonces:
2 kg de tomates costará 2 €
0.5 kg de tomates costará 0.5 € (50 céntimos)
Es decir, por más kilogramos de tomate se pagarán más euros. Asimismo, por
menos kilogramos de tomate se pagará menos euros. Notemos, además, que dividir
el peso entre el precio siempre nos da 1 como cociente.
Ejemplos de magnitudes directamente proporcionales son: ➢ La distancia recorrida por un automóvil y el tiempo empleado en recorrer esa
distancia ➢ El volumen de un cuerpo y su peso ➢ La cantidad de caramelos y el precio a pagar por ellos
Actividades de Aprendizaje 28 de la Unidad Didáctica I:
Relaciones inversamente proporcionales
Desarrollo de contenidos
Dos magnitudes son inversamente proporcionales cuando al crecer una la otra
disminuye en la misma proporción, y al decrecer la primera la segunda aumenta en
la misma proporción.
Un coche a 50 km/hora tarda 6 horas en recorrer una distancia; a 100 km/hora tarda
3 horas; a 150 km/hora tarda 2 horas.
Esto pasa cuando:
¿Por qué la medida del lado de un cuadrado y su
perímetro son directamente proporcionales?
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 42
Analicemos el siguiente ejemplo
Resuelve el siguiente ejercicio y sustenta tu respuesta
Al multiplicar una de ellas por un número cualquiera, la otra queda dividida por el
mismo número. O viceversa
Al dividir una de ellas por un número cualquiera, la otra queda multiplicada por el
mismo número.
Se establece una relación de proporcionalidad inversa entre dos magnitudes
cuando:
A más corresponde menos.
A menos corresponde más.
Todo esto de manera proporcional. En particular
Al doble corresponde la mitad.
Al triple corresponde un tercio.
Supongamos que 3 pintores tardan 20 días en pintar un mural.
Es claro que, si duplicamos el número de pintores, el tiempo que se necesita para
pintar la barda se reduce a la mitad, es decir 6 pintores tardarán 10 días.
De igual manera si reducimos el número de pintores a una tercera parte, el tiempo
requerido para realizar la misma tarea será el triple. Es decir 1 pintor, tardaría 60
días. Al saber lo que tarda un pintor, ya podemos completar una tabla como la
siguiente
Así que el número de personas que realizan una tarea es inversamente proporcional
al tiempo que tardan.
A mayor número de personas corresponde menos tiempo.
A menor número de personas corresponde más tiempo.
Actividades de Aprendizaje 29 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Supongamos que un vehículo tarda en realizar un trayecto 6 horas si su velocidad es
de 60 km/h
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 43
Actividades de Aprendizaje 30 de la Unidad Didáctica I:
Variación lineal
Desarrollo de contenidos
Dos magnitudes que se relacionan por una variación lineal tendrán como
representación gráfica una línea recta que no pasa por el origen. El ejemplo clásico
es un resorte. Consideremos que la longitud L de un resorte varía linealmente con
respecto a una masa M que se suspende del extremo del resorte. Los siguientes
datos muestran dicha variación:
La gráfica que obtenemos es la siguiente:
Para calcular la pendiente de la variación lineal entre la longitud L y la masa M de
nuestro ejemplo se tiene que:
Y, que dados dos puntos sobre la línea recta:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 44
Visita la siguiente página y resuelve los ejercicios
propuesto en GeoGebra
,
Sus variaciones se calculan como:
Entonces, se selecciona cualquier par de puntos, por ejemplo, (0.4, 4) y (1.6, 10):
Luego, la pendiente de la gráfica es 5, y la pendiente de la gráfica es igual a la
constante de proporcionalidad k, entonces, la constante de proporcionalidad es igual
a 5:
Si la línea recta que se observa en la figura se desplaza 2 cm hacia abajo pasaría
por el origen, y la relación entre la longitud L y la masa M sería:
Es decir que, por cada kilogramo que se incrementa la masa, la longitud del resorte
se incrementa un centímetro. Pero, cuando no hay ninguna masa suspendida en el
extremo del resorte, la longitud del mismo es de 2 centímetros, entonces, la
ecuación de la línea recta que representa la relación entre L y M es:
La constante 2 es el valor inicial de L, o también se dice que es el valor
de L cuando M es igual a 0.
Actividades de Aprendizaje 31 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Actividades de Aprendizaje 32 de la Unidad Didáctica I:
Variación cuadrática
Desarrollo de contenido
Función polinómica de una o más variables en la que el término más alto es de
segundo grado.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 45
Visita la siguiente página y analiza otro método para
resolver la variación de los polinomios
Una función cuadrática, un polinomio cuadrático, o un polinomio de grado 2, es una
función polinómica con una o más variables en la que el término de grado más alto
es de segundo grado.
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact
=8&ved=2ahUKEwio1M3K49bpAhVyUN8KHb_IBpwQFjAAegQIBRAB&url=http%3A
%2F%2Fsee3a44a8f9b4eec6.jimcontent.com%2Fdownload%2Fversion%2F1474115
683%2Fmodule%2F6324607152%2Fname%2FPara%2520construir%2520el%2520
cuadro%2520de%2520variaci%25C3%25B3n.pdf&usg=AOvVaw106CEcljSVcYKjQJ
TygQ9e
Actividades de Aprendizaje 33 de la Unidad Didáctica I:
Funciones polinomiales de grado superior
Desarrollo de contenido
La función polinomial de grado n es una función polinomial de la forma
Los números a0, a1, a2, ..., an se llaman coeficientes del polinomio.
El número a0 es el coeficiente constante o el término constante.
El número a0 es el coeficiente constante o el término constante.
Algunos casos particulares de la función polinomial son los siguientes:
Si un polinomio está formado por un solo término, entonces se llama monomio. Por
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 46
Resuelve el siguiente cuestionario del enlace e investiga
temáticas olvidadas o no aprendidas presenta un informe:
https://quizizz.com/admin/quiz/5af4d2e21c5a2a00191e4454
/movimiento-rectil%C3%ADneo-uniformemente-acelerado
ejemplo, P x = x3 y Q x = − 6x5 son funciones monomiales.
Las funciones polinomiales más sencillas son las definidas con monomios P x = xn,
cuyas gráficas se muestran a continuación. La gráfica de P x = xn tiene la misma
forma general que y = x2 cuando n es par y la misma forma general que y = x3
cuando n es impar.
Sin embargo, cuando el grado n es más grande, las gráficas se vuelven más planas
respecto al origen y más inclinadas con respecto en otra parte.
Transformaciones de funciones monomiales
Actividades de Aprendizaje 34 de la Unidad Didáctica I:
Problemas de aplicación
Bosqueje las gráficas de las siguientes funciones
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 47
Resuelve el siguiente cuestionario del enlace e investiga
temáticas olvidadas o no aprendidas presenta un informe:
https://quizizz.com/admin/quiz/5b049c3e5de5a8001a4673
3c/graficas-de-tipos-de-funciones
Actividades de Aprendizaje 35 de la Unidad Didáctica I:
Funciones racionales y su gráfica
Desarrollo del contenido
Ya estudiamos las funciones lineales y cuadráticas, ahora estudiaremos las
funciones racionales que son expresiones que tienen forma parecida a los números
racionales o fraccionarios, como también se les conoce, un numerador y un
denominador, en el caso que vamos a estudiar estos términos serían funciones.
También se les conoce como funciones polinómicas porque sus términos son
polinomios. Atendiendo a estos señalamientos la función racional se expresa de la
siguiente manera:
Analiza las siguientes gráficas y redacta un informe de la
misma:
https://quizizz.com/admin/quiz/5b049c3e5de5a8001a46733c/g
raficas-de-tipos-de-funciones
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 48
Estudie la información del siguiente enlace y resuelva los
ejercicios propuestos;
https://chirinossilvaroger.files.wordpress.com/2012/04/md-
2do-s4-matematica.pdf
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I:
Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica I:
Estimados Estudiantes, atentos que se realizará una evaluación de aprendizajes de
la primera unidad.
Realizar un test de evaluación con preguntas teóricas y prácticas,
ejercicios de aplicación en donde se transforme unidades en forma, en
que se cumpla el principio de homogeneidad, relaciones directas e
inversas, y gráficos de variación lineal y cuadratica.
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1040791-
prueba_sobre_la_conversion_de_unidades_de_medida_en_el_sistema_metrico_dec
imal.html
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 49
https://www.daypo.com/magnitudes-directamente-proporcionales.html#test
https://www.daypo.com/examen-magnitudes-directamente-proporcionales.html#test
https://www.thatquiz.org/es/preview?c=rvsj5384&s=l0qy6q
https://www.goconqr.com/es/quiz/628583/test-de-prueba-fisica-magnitudes
https://www.daypo.com/funciones-lineales-cuadraticas.html#test
https://www.thatquiz.org/es/preview?c=q6pnc7g6&s=nch438
Actividad de Auto-evaluación del Primer Parcial
Resuelve los cuestionarios que se encuentra en el siguiente enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5cffa5b4826fcd001a8c1933/area-y-volumen
https://quizizz.com/admin/quiz/5a7338eea9896400249a8eae/masa-volumen-y-
densidad
https://quizizz.com/admin/quiz/5e9a30d353beec001bea84eb/conversiones
https://quizizz.com/admin/quiz/5b071c42da2128001bccec2d/medici%C3%B3n-e-
incertidumbre
https://quizizz.com/admin/quiz/5d9d02c94c2b7d001bf949af/funciones-y-graficas
https://quizizz.com/admin/quiz/5ead4e12458ed6001c61ab5a/funciones-
cuadr%C3%A1ticas-y-racionales
Evaluación de primer parcial Estimados Estudiantes atento que se realizará una evaluación de aprendizaje del
primer parcial
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 50
Unidad didáctica II:
Análisis vectorial
Introducción:
El Análisis Vectorial es excelente herramienta matemática con la cual se expresan
en forma más conveniente y se comprenden mejor muchos conceptos de la Física,
en particular los conceptos de la teoría electromagnética.
En la Física y la Ingeniería tratamos con cantidades físicas que pueden ser medidas.
La medición nos dice cuántas veces una cantidad dada (unidad) está contenida en la
cantidad medida. Las cantidades físicas más simples son aquellas que quedan
completamente especificadas por un simple número y la unidad conocida; estas
cantidades se conocen como cantidades escalares. El volumen, la densidad, la
masa, el tiempo, la temperatura, la distancia, el potencial eléctrico son ejemplos de
cantidades escalares. Las cantidades escalares obedecen operaciones aritméticas;
ejemplos: 7, 8; sí el voltaje de A es 20 voltios y el voltaje de B es 10 voltios, la
diferencia de voltaje entre A y B será de 10 voltios. 5 kg + 8 kg = 13 kg; 12 m3 – 4
m3 = 8 m3
Otro grupo importante de cantidades físicas son aquellas que además de magnitud
tienen dirección y se conocen como cantidades vectoriales. El desplazamiento es un
ejemplo de estas cantidades; cuando decimos “salió de su casa y caminó 2
kilómetros,” necesitamos tener en cuenta la dirección si deseamos conocer su
posición final; la velocidad, la fuerza, la intensidad de campo eléctrico son otros
ejemplos de cantidades vectoriales.
Objetivo de la unidad didáctica II: Utilizar las propiedades vectoriales en las
operaciones, mediante la aplicación de métodos gráficos y analíticos para mejorar el
lenguaje vectorial en 2D Y 3D.
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica II:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 51
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir que
son magnitudes escaleras y vectoriales
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica II:
Magnitudes escalares y vectoriales
Un vector es todo segmento de recta dirigido en el espacio. Cada vector posee unas
características que son:
Origen: O también denominado Punto de aplicación. Es el punto exacto sobre el
que actúa el vector.
Módulo: Es la longitud o tamaño del vector. Para hallarla es preciso conocer el
origen y el extremo del vector, pues para saber cuál es el módulo del vector,
debemos medir desde su origen hasta su extremo.
Dirección: Viene dada por la orientación en el espacio de la recta que lo contiene.
Sentido: Se indica mediante una punta de flecha situada en el extremo del vector,
indicando hacia qué lado de la línea de acción se dirige el vector.
El sistema de referencia que usaremos, como norma general, es el Sistema de
Coordenadas Cartesianas.
Para poder representar cada vector en este sistema de coordenadas cartesianas,
haremos uso de tres vectores unitarios. Estos vectores unitarios, son
unidimensionales, esto es, tienen módulo 1, son perpendiculares entre sí y
corresponderán a cada uno de los ejes del sistema de referencia.
Por ello, al eje de las X, le dejaremos corresponder el vector unitario o también
denominado .
Del mismo modo, al eje Y, le corresponderá el vector unitario o también
denominado.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 52
Investiga la aplicación de los vectores en las diferentes
ciencias y en la vida cotidiana
¿Cuáles son los tipos de vectores que existen?
Observa el siguiente video y realiza un resumen de la
representación gráfica de los vectores:
https://www.youtube.com/watch?v=LWky_QWCxJQ
Finalmente, al eje Z, le dejaremos corresponder el vector unitario o también
denominado
.
Por tanto, obtendríamos un eje de coordenadas cartesianas de la siguiente forma:
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica II:
Determinación y representación gráfica de vectores
Observa el siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=LsFDAMe_cWo
Y el siguiente enlace:
https://www.superprof.es/apuntes/escolar/matematicas/analitica/vectores/tipos-de-
vectores.html
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 53
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica II:
Descomposición de un vector en el plano
La composición y la descomposición de fuerzas son los procedimientos que
consisten en transformar una fuerza en sus dos componentes rectangulares
(descomposición) o sus dos componentes rectangulares en una fuerza
(composición).
Descomposición de fuerzas
La descomposición de fuerzas en componentes rectangulares consiste en hallar las
proyecciones de una fuerza sobre sus dos ejes cartesianos. Es decir que se
transforma una fuerza en otras dos que se encuentren sobre los ejes y que sumadas
dan la fuerza original. Por ejemplo, una fuerza de 50 N con un ángulo de 30° la
podemos representar de la siguiente manera:
Lo que hacemos entonces es proyectar cada fuerza dada sobre los ejes X e Y,
reemplazándola de esta manera por dos fuerzas perpendiculares entre sí que
sumadas dan la fuerza original.
Debido a que entre las fuerzas y los ejes se forman triángulos rectángulos,
descomponer una fuerza consiste en hallar dos catetos a partir del valor de la
hipotenusa y de algún ángulo. Por lo tanto, para llevar a cabo la descomposición se
aplican relaciones trigonométricas.
En el ejemplo anterior tenemos a Fx como cateto adyacente y al ángulo y Fy como
cateto opuesto al ángulo, por lo tanto:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 54
Es importante la descomposición de vectores y su composición para
resolver los problemas en los cuales se aplican.
https://www.youtube.com/watch?v=dWvwQVwmER8
También podemos componer fuerzas. Es decir, a partir de dos fuerzas hallar una
sola. Es equivalente a tener dos catetos de un triángulo y buscar la hipotenusa. Esto
se hace utilizando el teorema de Pitágoras (para hallar el largo) y relaciones
trigonométricas para hallar el ángulo.
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica II:
Operaciones con vectores
Suma de vectores. - Para sumar dos vectores libres (vector y vector) se escogen
como representantes dos vectores tales que el extremo final de uno coincida con el
extremo origen del otro vector.
Método del Paralelogramo. - Este método permite solamente sumar vectores de
dos en dos. Consiste en disponer gráficamente los dos vectores de manera que los
orígenes de ambos coincidan en un punto, trazando rectas paralelas a cada uno de
los vectores, en el extremo del otro y de igual longitud, formando así
un paralelogramo. El vector resultado de la suma es la diagonal de dicho
paralelogramo que parte del origen común de ambos vectores.
Método del Triángulo o método poligonal.- Consiste en disponer gráficamente un
vector a continuación de otro, ordenadamente: el origen de cada uno de los vectores
coincidirá con el extremo del siguiente. El vector resultante es aquel cuyo origen
coincide con el del primer vector y termina en el extremo del último.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 55
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica II:
Métodos Vectoriales y Algebraicos
La suma de dos vectores libres es otro vector libre que se determina de la siguiente
forma: Se sitúa el punto de aplicación de uno de ellos sobre el extremo del otro; el
vector suma es el vector que tiene su origen en el origen del primero y su extremo
en el extremo del segundo.
Por tanto, el vector suma de dos vectores coincide con una de las diagonales, la
"saliente", del paralelogramo que puede formarse con los vectores que se suman; la
otra diagonal representa la resta de dichos vectores.
Al vector que se obtiene al sumar o restar varios vectores se le denomina resultante.
Suma de Vectores
La suma de los vectores podemos realizarla de dos maneras diferentes, analítica y
gráficamente.
Procedimiento Gráfico
Para sumar dos vectores de manera gráfica utilizaremos la denominada Regla del
paralelogramo, consistente en trasladar paralelamente los vectores hasta unirlos por
el origen, y luego trazar un paralelogramo, del que obtendremos el resultado de la
suma, como consecuencia de dibujar la diagonal de ese paralelogramo, como
podemos ver en el siguiente dibujo:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 56
Otra manera de expresar la suma de manera gráfica es trasladar el segundo vector
a sumar de tal manera que el origen de éste, coincida con el extremo del primer
vector, y la suma la obtendremos dibujando un vector que vaya desde el origen del
primer vector hasta el extremo del segundo, de la siguiente manera:
Hay que tener muy presente lo siguiente: vectores en la misma dirección se suman
(tal y como ya hemos visto en la sección de la suma de vectores), pero vectores con
sentidos opuestos se restan (tal y como se puede ver en el apartado
correspondiente a la resta de vectores). A continuación, tenemos un ejemplo de
suma y resta de vectores.
MÉTODO ALGEBRAICO PARA LA SUMA DE VECTORES
Dados tres vectores:
La expresión correspondiente al vector suma es:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 57
Trabaja en el siguiente enlace en el tema de suma y resta
de vectores
https://matemovil.com/vectores-suma-de-vectores-y-
ejercicios-resueltos/
o bien:
Siendo, por tanto,
La suma de vectores goza de las siguientes propiedades:
Conmutativa
a + b = b + a
Asociativa
(a + b) + c = a + (b + c)
Elemento neutro o vector 0
a + 0 = 0 + a = a
Elemento simétrico u opuesto a'
a + a' = a' + a = 0
a' = -a
Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica II:
Suma de vectores (Problemas de aplicación)
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 58
Resuelve el siguiente cuestionario digital:
https://quizizz.com/admin/quiz/5e5be3794338c6001b17da
de/vectores-i
¿Cómo se puede aplicar los métodos gráficos y analíticos de vectores en la
navegación?
Estudia:
https://miprofe.com/suma-y-resta-de-vectores/
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica II:
Resta de vectores (Problemas de aplicación)
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica II:
Método gráfico y analítico
Para una mejor comprensión de la teoría de como resolver ejercicios de vectores
por el método gráfico y analítico, presentamos la siguiente actividad la cual
proporciona autonomía en el aprendizaje
Método gráfico
Desarrollo del contenido
Como su nombre lo indica, son métodos en los que para determinar el vector
resultante se debe trazar gráficas de los vectores componentes, a escala y
respetando sus direcciones. Tanto la magnitud como la dirección de la resultante se
determinan por medición directa en la gráfica.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 59
Resuelve el siguiente cuestionario digital:
https://quizizz.com/admin/quiz/5ecc9f7ff1dedc001baef9bd/
suma-de-vectores
Método analítico
En física es común encontrarse una suma de cantidades vectoriales, y aunque
podemos recurrir a diversos métodos como el del triángulo, del polígono o el
paralelogramo, es importante tener en cuenta que la forma analítica nos conducirá a
un resultado más exacto.
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica II:
Producto escalar
El producto escalar de dos vectores u y v que forman un ángulo φ se define como:
De la expresión anterior se observa que el producto escalar de dos vectores no es
un vector, es un número (un escalar). Además, el producto escalar de dos vectores
perpendiculares es nulo. Se deducen entonces los siguientes resultados:
Estudia: https://www.fisimat.com.mx/metodo-del-poligono/
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 60
¿Cómo se resuelve los productos escales? Observa el
siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=OlRvSpunD3I
Si los vectores están expresados en componentes, en tres dimensiones y aplicando
los resultados anteriores se obtiene que:
Propiedades del producto escalar
1. Conmutativa
2. Asociativa
3. Distributiva
4. El producto escalar de un vector no nulo por sí mismo siempre es
positivo.
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica II:
Producto punto
Desarrollo del contenido
El producto escalar, también conocido como producto interno, producto interior o
producto punto, es una operación algebraica que toma dos secuencias de números
de igual longitud (usualmente en la la forma de vectores) y retorna un único número.
Esto nos permite sostener que, para la geometría, el producto escalar es la
multiplicación de las magnitudes euclidianas de dos vectores y el coseno del ángulo
que forman ambos.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 61
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir el
producto vectorial.
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica II:
Producto vectorial
El producto vectorial de dos vectores que forman un ángulo φ es otro vector, de
dirección perpendicular al plano formado por los dos vectores, sentido el que da la
regla de la mano derecha y módulo el que se especifica a continuación:
El producto vectorial no posee la propiedad conmutativa, ya que se cumple que:
Si los vectores vienen expresados en componentes el producto vectorial se calcula
desarrollando el determinante:
Propiedades del producto vectorial
Ahora resuelve la siguiente tarea:
https://www.superprof.es/apuntes/escolar/matematicas/ana
litica/vectores/ejercicios-del-producto-escalar.html
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 62
Resuelve le siguiente cuestionario en línea:
https://quizizz.com/admin/quiz/5ca19e8359999a001be1a1
8d/producto-escalar-y-vectorial
1. Anti conmutativa
x = − x
2. Homogénea
λ ( x ) = (λ ) x = x (λ )
3. Distributiva
x ( + ) = x + x ·
4. El producto vectorial de dos vectores paralelos en igual al vector nulo.
x =
5. El producto vectorial x es perpendicular a y a .
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica II:
Producto cruz
Desarrollo de contenido
El producto cruz es una multiplicación entre vectores que da como resultado otro
vector ortogonal a ambos. Dado que el resultado es otro vector, se define su módulo,
dirección y sentido.
El módulo se calcula como el producto de los módulos de los vectores multiplicado
por el seno del ángulo que los separa.
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica II:
Vectores en el espacio
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir que
son los vectores en el espacio.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 63
Desarrollo del contenido
Un sistema de coordenadas tridimensional se construye trazando un eje Z,
perpendicular en el origen de coordenadas a los ejes X e Y. Vectores en el espacio
Cada punto viene determinado por tres coordenadas P (x, y, z).
Vector en el espacio Un vector en el espacio es cualquier segmento orientado que
tiene su origen en un punto y su extremo en el otro.
Componentes de un vector en el espacio
Si las coordenadas de A y B son: A (x1, y1, z1) y B (x2, y2, z2) Las coordenadas o
componentes del vector AB se obtienen restando a las coordenadas del extremo las
del origen.
Determinar las componentes de los vectores que se pueden trazar en el triángulo de
vértices A (−3, 4, 0), B (3, 6, 3) y C (−1, 2, 1).
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica II:
Vectores en el espacio
Desarrollo del contenido
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 64
https://static1.squarespace.com/static/526e85b4e4b09c47421bd159/t/5
3b81979e4b036664114f9de/1404574073856/T04GEOVECPR.pdf
Resuelve los siguientes ejercicios
Para comprender de mejor manera como se resuelve los vectores en el espacio
estudia en este link ejercicios resueltos
Encuentra la resta de los siguientes vectores:
u = (1, 1, 2), v = (0, 2, 1) = (1,-1,1)
u = (6, 0, 2), v = (3, 5, 1) =(3,-5,1)
u = (6, 1), v = (7, -1) = (-1,2)
Representa la resta de vectores en el plano cartesiano.
a.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 65
b.
c.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 66
Resuelve el siguiente banco de preguntas:
https://quizizz.com/admin/quiz/5ea19dcb1d7b80001c6728b
0/vectores-en-el-espacio
Resuelve los siguientes ejercicios:
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica II:
Vectores en el espacio
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica II:
Ángulos y cosenos
Desarrollo de contenido
Angulo entre dos vectores. - El ángulo determinado por las direcciones de dos
vectores y viene dado por:
*
El ángulo que forman dos vectores y viene dado por la expresión:
Ejemplo
Calcular el ángulo entre los vectores A = (2, 4) y B = (-2, 3).
Calcular el ángulo entre los vectores A = (-1, 3, 4) y B = (5, -2, 7).
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica II:
Cosenos directores
Desarrollo del contenido
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 67
Resuelve el siguiente banco de preguntas:
https://quizizz.com/admin/quiz/5d779037bb6b02001a19d1
d3/%C3%A1ngulo-entre-vectores-productos-y-
proyecciones
Los vectores son la representación de las magnitudes que tengan modulo,
dirección y sentido
Estudia los siguientes ejercicios resueltos de vectores para
consolidar lo aprendido:
https://www.ing.uc.cl/wp-
content/uploads/2017/07/M%C3%B3dulo-1-Vectores-y-
trigonometr%C3%ADa.pdf
Se llaman cosenos directores de un vector respecto de un sistema de coordenadas
ortogonales, a los cosenos de los ángulos que forman el vector con el sentido
positivo de cada uno de los ejes coordenados. Los ángulos se toman entre 0 y 180°,
de modo que los cosenos directores pueden ser positivos y negativos.
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica II:
Problema de aplicación
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica II: Resuelve el cuestionario que se encuentra en el siguiente enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5cc0b9e4c2582b001afed692/vectores
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 68
Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica II:
Estimados Estudiantes atento que se realizará una evaluación de aprendizaje de la
unidad dos
Realizar un test de preguntas teóricas y prácticas, ejercicios de aplicación con
vectores en el plano 2D y 3D.
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/980214-
evaluacion_sobre_vectores.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/3324052-
suma_resta_de_vectores_r2.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/2672464-producto_escalar_r3.html
https://www.daypo.com/producto-1-1.html#test
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 69
Unidad didáctica III:
El movimiento de los cuerpos.
Introducción:
La física es la ciencia que se ocupa de los componentes fundamentales del
Universo, de las fuerzas que éstos ejercen entre sí y de los efectos de dichas
fuerzas. En ocasiones la física moderna incorpora elementos de los tres aspectos
mencionados, como ocurre con las leyes de simetría y conservación de la energía, el
momento, la carga o la paridad. La física está estrechamente relacionada con las
demás ciencias naturales, y en cierto modo las engloba a todas.
El movimiento es uno de los fenómenos físicos más evidentes, al ser fácilmente
observable. Su estudio nos permite entender la circulación de objetos con los que,
seguro, estás familiarizado, como trenes coches y aviones, pero también nos sirve
de base para el estudio de satélites, planetas, estrellas y otros muchos.
La rama de la Física que se encarga del estudio de este fenómeno es la cinemática.
Esta estudia las leyes del movimiento sin tener en cuenta las causas que lo han
producido. En este tema haremos una introducción al concepto de movimiento,
utilizando para ello aritmética, álgebra y vectores a un nivel básico.
Objetivo de la unidad didáctica III: Aplicar los elementos fundamentales del
movimiento de una partícula en dos sistemas de referencias diferentes y como
describe desde el punto de vista matemático para su comprensión y justificación.
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 70
Actividades de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica III:
Definición
El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición
que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de
referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema
de referencia, describiendo una trayectoria. Para producir movimiento es necesaria
una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un
determinado umbral.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 71
Clasificación del movimiento
Según se mueva un punto o un sólido pueden distinguirse distintos tipos de
movimiento:
Según la trayectoria del punto:
Movimiento rectilíneo: La trayectoria que describe el punto es una línea recta.
Movimiento curvilíneo: El punto describe una curva cambiando su dirección a
medida que se desplaza. Casos particulares del movimiento curvilíneo son el
movimiento circular describiendo un círculo en torno a un punto fijo, y las trayectorias
elípticas y parabólicas.
Según la trayectoria del sólido:
Traslación: Todos los puntos del sólido describen trayectorias paralelas, no
necesariamente rectas.
Rotación: Todos los puntos del sólido describen trayectorias circulares
concéntricas.
Según la dirección del movimiento: Si la dirección del movimiento cambia, el
movimiento descrito se denomina alternativo si es sobre una trayectoria rectilínea o
pendular si lo es sobre una trayectoria circular (un arco de circunferencia).
Según la velocidad:
Movimiento uniforme: La velocidad de movimiento es constante.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 72
Crea tu propia definición sobre el movimiento
Analiza la siguiente situación y sustenta tu respuesta
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir el
movimiento.
Movimiento uniformemente variado: La aceleración es constante (si negativa
retardado, si positiva acelerado) como es el caso de los cuerpos en caída libre
sometidos a la aceleración de la gravedad.
Cuantificación del movimiento
Desplazamiento.
Velocidad.
Aceleración.
Cantidad de movimiento.
Historia del concepto de movimiento
Anaximandro pensaba que la naturaleza procedía de la separación, por medio
de un eterno movimiento, de los elementos opuestos (por ejemplo, frío-calor), que
estaban encerrados en algo llamado materia primordial.
Demócrito, decía que la naturaleza está formada por piezas indivisibles de
materia llamadas átomos, y que el movimiento era la principal característica de
éstos, siendo el movimiento un cambio de lugar en el espacio.
Actividades de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento
Desde el borde de una mesa se lanza horizontalmente un cuerpo A, con cierta
velocidad inicial, y simultáneamente se deja caer desde el mismo punto un cuerpo B.
¿Cuál de los dos llega primero al suelo?
Desarrollo de contenido
En mecánica, el movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del
tiempo respecto de un sistema de referencia.
El estudio del movimiento se puede realizar a través de la cinemática o a través de
la dinámica. En función de la elección del sistema de referencia quedarán definidas
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 73
Resuelve el siguiente taller sobre el movimiento y sustenta tu
respuesta
las ecuaciones del movimiento, ecuaciones que determinarán la posición, la
velocidad y la aceleración del cuerpo en cada instante de tiempo. Todo movimiento
puede representarse y estudiarse mediante gráficas. Las más habituales son las que
representan el espacio, la velocidad o la aceleración en función del tiempo.
El movimiento se refiere al cambio a lo largo del tiempo de una propiedad en el
espacio, como puede ser la ubicación, la orientación, la forma geométrica o el
tamaño, tal como es medido por un observador físico. Un poco más generalmente el
cambio de propiedad en el espacio puede verse influido por las propiedades internas
de un cuerpo o sistema físico, o incluso el estudio del movimiento en toda su
generalidad lleva a considerar el cambio de dicho estado físico.
La descripción del movimiento de los cuerpos físicos sin considerar las causas que
lo originan se denomina cinemática(del griego κινεω, kineo, movimiento) (que solo se
ocuparía de las propiedades 1 y 2 anteriores). Se limita al estudio de la trayectoria y
el desplazamiento en función de elementos geométricos que evolucionan con el
tiempo. Esta disciplina pretende describir el modo en que un determinado cuerpo se
mueve. La física clásica nació estudiando la cinemática de cuerpos rígidos.
Posteriormente el estudio de la evolución en el tiempo de un sistema físico en
relación con las causas que provocan o conservan el movimiento llevó al desarrollo
de la dinámica. Los principios dinámicos más importantes son la inercia, la cantidad
de movimiento, la fuerza y la energía mecánica.
Estudia aspectos del movimiento en forma general sin atender las causas que los
producen.
A) Dinámica
B) Cinemática
C) Estática
D) Acústica
Por lo contrario de la Cinemática, esta rama de la Física estudia las causas que
producen los movimientos y sus efectos, permitiéndonos predecir los movimientos
de un cuerpo o conjunto de cuerpos una vez conocidas sus condiciones.
A) Dinámica
B) Estática
C) Acústica
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 74
Estudia el equilibrio de los cuerpos, es decir, los fenómenos que presentan los
cuerpos en reposo.
A) Dinámica
B) Acústica
C) Estática
D) Cinemática
Actividades de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica III:
M.R.U.
Un movimiento es rectilíneo cuando un objeto describe una trayectoria recta
respecto a un observador, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el
tiempo, dado que su aceleración es nula.
Nótese que el movimiento rectilíneo puede ser también no uniforme, y en ese caso
la relación entre la posición y el tiempo es algo más compleja.
Comportamiento del movimiento
El movimiento rectilíneo uniforme se designa frecuentemente con el acrónimo MRU,
aunque en algunos países es MRC, por movimiento rectilíneo constante. El MRU se
caracteriza por:
• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez sin
aceleración.
Para este tipo de movimiento, la distancia recorrida se calcula multiplicando la
magnitud de la velocidad por el tiempo transcurrido. Esta relación también es
aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la
velocidad sea constante.
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir
el movimiento rectilíneo uniforme.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 75
Por lo tanto, el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad
negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que
convencionalmente hayamos adoptado como positivo.
De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula puntual permanece en
reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza externa que
actúe sobre el cuerpo, dado que las fuerzas actuales están en equilibrio, por lo cual
su estado es de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme.
Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el
movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme (MRU)
es difícil encontrar la fuerza amplificada.
Fórmula:
𝑑 𝑑 𝑑 = 𝑣 × 𝑡; 𝑣 =
𝑡 ; 𝑡 =
𝑣
Identifique las variables de distancia y tiempo con los ejes
x, y. Escriba su criterio apoyando su respuesta en criterio
científico
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 76
Actividades de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Desarrollo del contenido
Realizaremos un análisis de las gráficas dentro de este movimiento y sus
componentes
Gráfica posición-tiempo (x-t)
La gráfica posición-tiempo (x-t) de un movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.).
representa en el eje horizontal (eje x) el tiempo y en el eje vertical la posición.
Observa como la posición (normalmente la coordenada x) aumenta (o disminuye) de
manera uniforme con el paso del tiempo. Podemos distinguir dos casos, cuando la
velocidad es positiva o negativa:
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 77
A partir del ángulo α puedes obtener la velocidad. Recuerda para ello que, en un
triángulo rectángulo se define la tangente de uno de sus ángulos como el cateto
opuesto partido cateto contiguo:
El valor de la pendiente es la propia velocidad. Por tanto, a mayor pendiente de la
recta, mayor velocidad posee el cuerpo.
Gráfica velocidad-tiempo (v-t)
La gráfica velocidad-tiempo (v-t) de un movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.)
muestra que la velocidad permanece constante a lo largo del tiempo. De nuevo,
podemos distinguir dos casos:
FÍSICA
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Pero, ¿sabrías qué herramienta matemática permite el cálculo de áreas
bajo una curva, sea cual sea su forma?
Observa que el área que limitada bajo la curva v entre dos instantes de tiempo es el
espacio recorrido.
En este caso resulta inmediato calcular dicha área, al tratarse de un rectángulo.
Gráfica aceleración-tiempo (a-t)
La gráfica aceleración-tiempo (a-t) de un movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.)
muestra que la aceleración es nula en todo momento. En este caso, tanto si la
FÍSICA
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Resuelve los siguientes problemas de movimiento
rectilíneo uniforme
velocidad del cuerpo se considera positiva como negativa, tenemos una sola
posibilidad, ilustrada en la figura:
Actividades de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica III:
Problemas de Aplicación
Desarrollo del contenido
Resolver problemas del movimiento rectilíneo uniforme (MRU), es decir problemas
de móviles que se mueven en línea recta y a velocidad constante.
¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para recorrer 50km en un cuarto
de hora?
Una bicicleta circula en línea recta a una velocidad de 15km/h durante 45 minutos.
¿Qué distancia recorre?
FÍSICA
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Actividades de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado
Desarrollo del contenido
Un movimiento uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración es constante.
Dada la aceleración podemos obtener el cambio de velocidad v-v0 entre los instantes
t0 y t, mediante integración, o gráficamente.
v−v0=a⋅(t−t0)
Dada la velocidad en función del tiempo, obtenemos el desplazamiento x-x0 del
móvil entre los instantes t0 y t, gráficamente (área de un rectángulo + área de un
triángulo), o integrando.
x−x0=v0⋅(t−t0) + 1/2⋅a⋅(t−t0)2
Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero, quedando las fórmulas del
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, las siguientes.
v=v0+a⋅t
x=x0+v0⋅t+1/2⋅a⋅t2
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 81
Analiza y redacta un informe sobre la interpretación
geométrica de la derivada e integral definida, en el siguiente
enlace:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/cinematica/rectilineo/rec
tilineo/rectilineo_1.html
Despejando el tiempo t en la segunda ecuación y sustituyéndola en la tercera,
relacionamos la velocidad v con el desplazamiento x-x0
v2=v02+2a(x−x0)
Actividades de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Acelerado
Desarrollo del contenido
El Movimiento Uniformemente Acelerado (M.U.A) es aquel movimiento en el que la
aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante (en magnitud y
dirección) en el transcurso del tiempo.
Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo.
Tres características fundamentales:
La aceleración siempre es la misma es decir es constante.
La velocidad siempre va aumentando y la distancia recorrida es proporcional al
cuadrado del tiempo.
El tiempo siempre va a continuar, y no retrocederá debido a que es la variable
independiente.
FÍSICA
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Resuelve los siguientes ejercicios:
Describir el movimiento de la siguiente gráfica y calcular la velocidad en los
siguientes intervalos [0,4], [4,10] y [10,15]
Actividades de Aprendizaje 8 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Retardado
Desarrollo del contenido
Movimiento Uniformemente Retardado (MRUR) es que la aceleración va en contra
del sentido del movimiento, por lo que el cuerpo va disminuyendo su velocidad a
medida que transcurre el tiempo, hasta que finalmente se detiene.
https://www.problemasyecuaciones.com/MRU/primera-parte/problemas-resueltos-
movimiento-rectilineo-uniforme-MRU.html
Resuelve los siguientes ejercicios
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 83
del contenido
¿Cuáles entonces serán los valores de gravedad en los otros
cuerpos celestes del sistema solar, y cuál sería la razón
científica?
Actividades de Aprendizaje 9 de la Unidad Didáctica III:
Caída libre
Desarrollo
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción
exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas
reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del
aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo,
es frecuente también referirse coloquialmente a estas como caídas libres, aunque
los efectos de la densidad del medio no sean por lo general despreciables.
El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente
sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical
(llama este movimiento como tiro vertical); o a cualquier objeto (satélites naturales o
artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Otros sucesos
referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el
espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.
Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas en
dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de
paracaídas durante un cierto trayecto. Se le llama caída libre al movimiento que se
debe únicamente a la influencia de la gravedad.
Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia
abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor
es de aproximadamente 9.8 m/s2, es decir que los cuerpos dejados en caída libre
aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9.8 m/s cada segundo.
En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en
la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se
representa mediante la letra g.
Puedes ayudarte en el siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=XC5vcOlDBDQ
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir
Caída libre de los cuerpos.
FÍSICA
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¿Cómo se calcula la gravedad y cada uno de los
componentes físicos que se relacionan en este fenómeno?
Crea tu propio material sobre cada una de las fórmulas de
caída libre
Actividades de Aprendizaje 10 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Vertical
Desarrollo del contenido
La noción de tiro vertical aparece el campo de la física. Se trata de un movimiento
rectilíneo uniforme variado, también conocido como MRUV. En un tiro vertical la
velocidad cambia y existe una aceleración que está dada por la acción de la
gravedad.
Para resolver esta pregunta observa el siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=z6fIEAqPF5g
Observa la siguiente página: http://www.educaplus.org/movi/4_2caidalibre.html
Actividades de Aprendizaje 11 de la Unidad Didáctica III:
Problemas de Aplicación
Desarrollo del contenido
El tiro vertical, cuya dirección puede ser descendente o ascendente, tiene una
velocidad inicial que resulta diferente a cero. El cuerpo en cuestión se lanza hacia
arriba, impulsado con una cierta velocidad. Luego regresa al punto de partida con la
misma velocidad, aunque en un sentido contrario al que tenía en el momento del
lanzamiento.
Cuando el cuerpo alcanzó la altura máxima, la velocidad resulta nula. En ese
instante, el cuerpo deja de subir e inicia su descenso. El tiempo que el cuerpo
demora en llegar a la altura máxima resulta idéntico al tiempo que tarda en volver a
su punto de partida.
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 85
Resuelve las siguientes preguntas de análisis del
movimiento en estudio
Analicemos el siguiente problema
Analizar en el siguiente enlace las razones científicas:
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-
tic/14700444/helvia/aula/archivos/repositorio/0/12/html/caidalib
re.htm
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/769656-caida_libre.html
¿Que cae más rápido, un elefante o una pluma?
FÍSICA
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FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 87
Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir el
movimiento parabólico
¿Por qué entonces ocurre el fenómeno de parábola cuando
se la lanza un cuerpo de forma horizontal y no describe otra
curva? Investiga
Actividades de Aprendizaje 12 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento parabólico
Desarrollo del contenido
Se denomina movimiento parabólico al movimiento realizado por cualquier objeto
cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de
un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que
está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. El movimiento parabólico es un
ejemplo de un movimiento realizado por un objeto en dos dimensiones o sobre un
plano. Puede considerarse como la combinación de dos movimientos que son un
movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical acelerado.
En realidad, cuando se habla de cuerpos que se mueven en un campo gravitatorio
central (como el de la Tierra), el movimiento es elíptico. En la superficie de la Tierra,
ese movimiento es tan parecido a una parábola que perfectamente podemos
calcular su trayectoria usando la ecuación matemática de una parábola. La ecuación
de una elipse es bastante más compleja. Al lanzar una piedra al aire, la piedra
intenta realizar una elipse en uno de cuyos focos está el centro de la Tierra.
Movimiento parabólico puede ser analizado como la composición de dos
movimientos rectilíneos: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
.
La mayor distancia cubierta o alcance se logra con ángulos de salida de 45º.
Resuelve los siguientes ejercicios de caída libre del
siguiente enlace:
http://claretmatematica.weebly.com/repasando-fiacutesica-
FÍSICA
ING. RAÚL PRADO PAUCAY 88
Ejecuten y observen atentamente la simulación 1 disponible
en: https://www.walter-fendt.de/html5/phes/projectile_es.htm
Exploren la simulación 2 y realicen distintos lanzamientos
modificando la altura de lanzamiento inicial, la velocidad
inicial del proyectil (valor y dirección), etc.
Investiga sobre las fórmulas y tipos de ejercicios del
movimiento parabólico en el siguiente enlace:
http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_di
Actividades de Aprendizaje 13 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Semiparabólico
Desarrollo del contenido
Un cuerpo adquiere un movimiento semiparabólico, cuando al lanzarlo
horizontalmente desde cierta altura, describe una trayectoria semiparabólica.
Cuando un cuerpo describe un movimiento semiparabólico, en él se están dando
dos movimientos simultáneamente: un movimiento horizontal, que es rectilíneo
uniforme y uno vertical en el que actúa la gravedad, llamado movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado.
Esta simulación permite introducir parámetros de: altura inicial, velocidad inicial,
ángulo de lanzamiento, masa del proyectil y aceleración gravitacional actuante.
Asimismo, es posible visualizar la simulación con “animación lenta” y alternar la
observación de variables como posición, velocidad, aceleración, etc.
FÍSICA
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Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir el
movimiento circular
Actividades de Aprendizaje 14 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento circular
En cinemática, el movimiento circular (también llamado movimiento circunferencial)
es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual la trayectoria es
una circunferencia. Si además, la velocidad de giro es constante (giro ondulatorio),
se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento
circular, con radio, centro fijo y velocidad angular constante.
En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos básicos para
la descripción cinemática y dinámica del mismo:
• Eje de giro: es la línea recta alrededor de la cual se realiza la rotación, este
eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo, pero para cada instante concreto
es el eje de la rotación (considerando en este caso una variación infinitesimal o
diferencial de tiempo). El eje de giro define un punto llamado centro de giro de la
trayectoria descrita (O).
• Arco: partiendo de un centro fijo o eje de giro fijo, es el espacio recorrido en la
trayectoria circular o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento
angular. Su unidad es el radián (espacio recorrido dividido entre el radio de la
trayectoria seguida, división de longitud entre longitud, adimensional, por tanto).
FÍSICA
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Antes de iniciar el desarrollo de las actividades es necesario definir las
fórmulas del movimiento circular
• Velocidad angular: es la variación del desplazamiento angular por unidad de
tiempo (Omega minúscula).
• Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de
tiempo (alfa minúscula).
En dinámica de los movimientos curvilíneos, circulares y/o giratorios se tienen en
cuenta además las siguientes magnitudes:
• Momento angular (L): es la magnitud que en el movimiento rectilíneo equivale
al momento lineal o cantidad de movimiento, pero aplicada al movimiento curvilíneo,
circular y/o giratorio (producto vectorial de la cantidad de movimiento por el vector
posición, desde el centro de giro al punto donde se encuentra la masa puntual).
• Momento de inercia (I): es una cualidad de los cuerpos que depende de su
forma y de la distribución de su masa y que resulta de multiplicar una porción
concreta de la masa por la distancia que la separa al eje de giro.
• Momento de fuerza (M): o par motor es la fuerza aplicada por la distancia al
eje de giro (es el equivalente a la fuerza agente del movimiento que cambia el
estado de un movimiento rectilíneo).
En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos básicos
para la descripción cinemática y dinámica del mismo:
Actividades de Aprendizaje 15 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Circular Uniforme
Analiza el siguiente enlace que contiene las fórmulas: https://julioprofe.net/material-
de-apoyo/fisica/Formulas-para-Movimiento-Circular-Uniforme-y-Uniformemente-
Variado.pdf
Desarrollo del contenido
El movimiento uniformemente circular describe el movimiento de un cuerpo con una
rapidez constante y una trayectoria circular.
Aunque la rapidez del objeto y la magnitud de su velocidad son constantes, en cada
instante cambia de dirección. Circunstancia que implica la existencia de una
aceleración que, si bien en este caso no varia el módulo de la velocidad, si varia su
dirección.
FÍSICA
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Para reafirmar los conocimientos adquiridos sobre el tema
de movimiento circular, realiza las siguientes actividades.
Encierra o tacha la letra que corresponda a la opción
correcta.
Actividades de Aprendizaje 16 de la Unidad Didáctica III:
Movimiento Circular Uniforme Variado
1. Tiempo en que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa:
a) Frecuencia b) Radián
c) Desplazamiento d) Periodo
2. Causa de que la velocidad tangencial cambie de dirección y sentido:
a) Velocidad lineal b) Aceleración angular
c) Aceleración centrípeta d) Fuerza centrifuga
3. ¿En cuántas dimensiones se efectúa el movimiento circular?
a) Una b) Dos
c) Tres d) Cuatro
4. Numero de vueltas que un cuerpo realiza en la unidad de un tiempo:
a) Frecuencia b) Periodo
c) Velocidad d) Radián
5. Una característica del vector posición en el movimiento circular es que cambia
de…
a) Sentido y dirección b) Magnitud y sentido c) Dirección y magnitud d) Origen y
sentido
Ingresa en el siguiente enlace y resuelve los siguientes
ejercicios:
http://www.elortegui.org/ciencia/datos/4ESO/ejer/resueltos/
Ejercicios%20movimiento%20circular%20con%20solucion.p
df
FÍSICA
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Resuelve los siguientes ejercicios de MRV del siguiente
enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5eb4952a472c1b001c091f35
/movimiento-rectilineo-uniforme
Resuelve los siguientes ejercicios de MRU del siguiente
enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5af4d2e21c5a2a00191e4454
/movimiento-rectil%C3%ADneo-uniformemente-acelerado
Resuelve los siguientes ejercicios de caída libre y tiro
parabólico del siguiente enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5aeb7c1c589944001ae5bb1
7/cuestionario-4-caida-libre-y-tiro-vertical
Resuelve los siguientes ejercicios de movimiento circular
del siguiente enlace:
https://quizizz.com/admin/quiz/5cbfa37cb8166b001c2c203a/
movimiento-circular
6. ¿Cómo son entre sí la velocidad tangencial y el vector posición en el
movimiento circular?
a) Paralelos b) Coloniales
c) Concurrentes d) Perpendiculares
7. Cuando la velocidad lineal sufre cambios al describir un cuerpo un movimiento
circular, se origina una aceleración…
a) Tangencial b) Radial
c) Centrípeta d) De la gravedad
Actividades de Aprendizaje 17 de la Unidad Didáctica III:
Ejercicios de aplicación
Actividades de Aprendizaje 18 de la Unidad Didáctica III:
Ejercicios del Movimiento Rectilíneo Uniforme
Actividades de Aprendizaje 19 de la Unidad Didáctica III:
Ejercicios de Caída Libre
Actividades de Aprendizaje 20 de la Unidad Didáctica III:
Ejercicios de Movimiento Circular
FÍSICA
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Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica III
Práctica y resuelve los cuestionarios para la evaluación de la tercera
unidad.Resuelve el cuestionario que se encuentra en el siguiente enlace:
http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/cinematica/Cinem_quiz1/Cinem_quiz
1.html
Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica III
Estimados Estudiantes atento que se realizará una evaluación de aprendizaje de la
tercera unidad
Realizar un test de preguntas teóricas y prácticas, ejercicios de
aplicación en donde se incluye el MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS.
https://www.youtube.com/watch?v=QpdHktRW3wc
https://www.goconqr.com/es/quiz/3443552/test-sobre-cinem-tica-mru-mruv
https://www.youtube.com/watch?v=epRIAEyh0Ys
https://www.daypo.com/movimiento-parabolico.html#test
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/mcu/evaluacion/mcu2.htm
Actividad de Auto-evaluación del Segundo Parcial.
Práctica y resuelve los test de evaluación, para la evaluación del segundo parcial.
https://www.daypo.com/vectores-1.html#informacion
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/954304-quiz_de_vectores.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/980214-
evaluacion_sobre_vectores.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1251567-
movimiento_rectilineo_uniforme.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/573163-
movimiento_rectilineo_uniforme.html
https://www.goconqr.com/es/quiz/3443552/test-sobre-cinem-tica-mru-mruv
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/647548-movimiento_parabolico.html
https://www.goconqr.com/es/quiz/6612323/evaluaccion-movimiento-parabolico
https://www.daypo.com/movimiento-circular-
uniforme.html#test
https://www.daypo.com/cuestionario-
movimiento-circular.html#test
Evaluación del Segundo Parcial Estimados Estudiantes atento que se realizará una evaluación
de aprendizaje del segundo parcial.
BIBLIOGRAFIA:
Definición de vectores. (2021). Uson.mx. https://tochtli.fisica.uson.mx/electro/vectores/definici%C3%B3n_de_vectores.htm Sangaku Maths. (2021). Suma y resta de vectores. Sangakoo.com. https://www.sangakoo.com/es/temas/suma-y-resta-de-vectores Estado. (2021). CINEMATICA. Uaeh.edu.mx. https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa2/n2/m5.html Colaboradores de los proyectos Wikimedia. (2004, January 28). área de las matemáticas. Wikipedia.org; Wikimedia Foundation, Inc. https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lculo_vectorial. Análisis Vectorial | Formulas y Ejercicios de Fisica GRATIS – 2021. (2019, March 20). Ejercicios de Fisica. https://ejerciciosdefisica.com/analisis-vectorial/ ANÁLISIS VECTORIAL | Todo sobre Vectores en FÍSICA. (2021, January 13). Curso de Física. https://enfisica.com/vectores/ MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS - TOMi.digital. (2020). TOMi.digital. https://tomi.digital/es/47923/movimiento-de-los-cuerpos?utm_source=google&utm_medium=seo Movimiento: Concepto, Tipos, Elementos y Ejemplos. (2021, May 11). Concepto. https://concepto.de/movimiento/ Ortega, G. (2019, May 7). El movimiento de los cuerpos. Abc.com.py; ABC Color. https://www.abc.com.py/edicion-impresa/suplementos/escolar/el-movimiento-de-los-cuerpos-1258658.html