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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 GUIA DIDÁCTICA Elaborado por: ING.CIVIL RAUL PRADO PAUCAY

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

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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

Page 2: 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

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

Page 3: 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

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

Page 4: 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

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

Page 5: 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

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

Page 6: 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

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

Page 7: 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

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

Page 8: 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

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

Page 9: 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

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.

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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.

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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

Page 12: 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

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:

Page 13: 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

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.

Page 14: 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

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.

Page 15: 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

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.

Page 16: 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

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

Page 17: 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

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

Page 18: 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

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

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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

Page 20: 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

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.

Page 21: 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

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>>

Page 22: 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

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

Page 23: 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

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.

Page 24: 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

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)

Page 25: 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

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

Page 26: 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

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:

Page 27: 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

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

Page 28: 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

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.

Page 29: 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

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.

Page 30: 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

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.

Page 31: 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

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

Page 32: 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

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.

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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

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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

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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

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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.

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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.

Page 38: 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

FÍSICA

ING. RAÚL PRADO PAUCAY 38

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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)

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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.

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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?

Page 42: 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

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

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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:

Page 44: 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

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.

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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

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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

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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

Page 48: 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

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

Page 49: 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

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

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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:

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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.

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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

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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:

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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.

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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:

Page 56: 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

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:

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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)

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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.

Page 59: 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

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/

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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.

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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

Page 62: 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

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.

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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

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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.

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FÍSICA

ING. RAÚL PRADO PAUCAY 65

b.

c.

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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

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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

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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

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FÍSICA

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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:

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FÍSICA

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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.

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FÍSICA

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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.

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FÍSICA

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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

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FÍSICA

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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

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FÍSICA

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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.

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FÍSICA

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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

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FÍSICA

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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:

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FÍSICA

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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:

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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

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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?

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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

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FÍSICA

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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.

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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

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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.

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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.

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FÍSICA

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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?

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FÍSICA

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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-

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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.

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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).

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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.

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FÍSICA

ING. RAÚL PRADO PAUCAY 91

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

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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

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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

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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