martes, 29 de noviembre de 2022

CINEMÁTICA

  

PROTOCOLO PARA LA ELABORACIÓN DE UN INFORME DE LABORATORIO

 

 

 

 

 

Conceptos, estrategia de enseñanzas, y las aplicaciones de la cinética

Características del movimiento rectilíneo uniforme

 

 

JEISON HERLY ROSERO

 

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

 

SEGUNDO SEMESTRE                                            26/10/2022

 

MARYURY RAMOS CUAJI                                       828718

 

 

 

Practica No 0-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OBLETIVOS

 

¿Qué se va hacer?  Conocer las características del movimiento rectilíneo uniformemente  acelerado.

¿Qué se quiere lograr? Identificar la velocidad y las posiciones en un sistema MRUA

¿Para qué se va hacer?  Comprender las gráficas de posición contra tiempo, velocidad contra tiempo, aceleración contra tiempo.

 

MARCO TEÓRICO

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

Es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.

Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.


INSTRUMENTOS 

-CRONOMETRO: Los cronómetros miden el intervalo de tiempo entre dos puntos dados. Son de uso general medir el tiempo.

PARA QUE NOS SIRVIÓ: Gracias al cronómetro pudimos saber cuánto tiempo demoro la burbuja dentro del tubo de vidrio en recorrer cada destino.


 

- REGLA GRADUADA: La utilizamos para marcas las medidas en los tubos de neón.



 

- ESFERA METÁLICA: La utilizamos como el móvil.

 



-VARILLA DE SOPORTE: El soporte universal es una herramienta que se utiliza en laboratorios para realizar montajes con los materiales presentes en el laboratorio y obtener sistemas de mediciones o de diversas funciones.

PARA QUE NOS SIRVIÓ: Gracias al soporte pudimos colocar el tubo de vidrio que nos ayudó a medir el tiempo y lo distancia.



 

 TUBOS DE NEÓN: Lo utilizamos como el medio por donde se mueve el móvil.



 

 

DESARROLLO EXPERIMENTAL

·                     Se tomaron los tubos de neón y procedimos a marcarles las distancias con una regla.

·                     A estos le pusimos uno de sus extremos en un soporte universal el cual nos ayudaba para que los tubos quedaran ladeados así mediamos el tiempo a la esfera metálica hasta 20, 40, 60, 80, 100 y 120.

·                     Lo cual Medimos con un cronometro …

·                     Se hizo 3 veces lo mismo con cada uno en lo cual en cada intento nos dio resultados diferentes, a esto le sacamos un resultado final.

·                     Luego llenamos la tabla de resultados.

 

Tabla de datos:



 

 

1.     A partir de los datos de la tabla #2, haga la gráfica de X = f(t). 

 



 

2.  De acuerdo con la curva obtenida, qué tipo de relación existe entre X y t?

 

La curva obtenida es media parábola, por lo tanto recorre mayor distancia en menor tiempo, al igual se evidencia el aumento de la pendiente (Velocidad) en cada intervalo.

 

3. Halle los valores de t2  y haga una tabla de datos para X y t

 



 

4. Trace la gráfica de X = f (t2). 

 



 

5. De acuerdo con la gráfica anterior, ¿Qué relación existe entre X y t2?

 

Es una relación directamente proporcional, es decir la pendiente en la gráfica será siempre constante.

 

6. De acuerdo con los datos obtenidos en la tabla #2, calcule la velocidad para cada intervalo y llene la siguiente tabla:

 



 

7. Grafique V = f(t)









 

 

8. De acuerdo con la gráfica obtenida, ¿qué relación existe entre V y t? ¿Por qué?

 

Es directamente proporcional ya que a mayor tiempo el cuerpo adquiere mayor velocidad.

9. Halle la pendiente de dicha gráfica y diga sus unidades. ¿Qué significado físico tiene dicha pendiente?

Está pendiente corresponde a la aceleración del cuerpo.

 

 



 

10. Escriba la ecuación que relaciona a V y a t.

 



11. Despeje la constante y diga sus unidades. ¿Qué significado físico tiene dicha constante?

 

 

La constante corresponde a la aceleración del cuerpo y esta es la variación de la velocidad respecto al tiempo.

 



 

12. Calcule el área bajo la curva de la gráfica de V = f (t). 

 



13. Compare el valor de esta área con la distancia recorrida por la esfera. ¿Qué representa dicha área?

 

Representa el recorrido del cuerpo, su desplazamiento.

 

14. Calcule para cada intervalo el valor de la aceleración.

Recuerde que a = ∆V/∆t = ( V2 – V1 ) / ( t2 – t1 )





 

15. ¿Qué puede concluir de la aceleración en este movimiento?

 

La aceleración de este movimiento es constante

 

CONCLUSIÓN




Luego de haber culminado el laboratorio, obtener resultados y sus diferentes análisis, vemos que en el movimiento uniformemente acelerado, la velocidad depende de la distancia y el tiempo, pero su aceleración siempre será constante.

 

En el laboratorio desarrollado anteriormente vemos que el ángulo o la inclinación de una superficie (en esta caso despreciando la fricción), por la que se deja deslizar un cuerpo, influye mucho en la velocidad que experimenta este, ya que si este ángulo ó inclinación está muy cerca a 90° entonces esta aceleración se va acercando más a la aceleración gravitacional, por lo contrario si es muy bajo de 90° entonces se aleja más a la aceleración gravitacional por lo que va experimentar una velocidad menor y si este ángulo es de 0 grados experimenta un movimiento rectilíneo uniforme y su velocidad será mucho menor.

REFERENCIAS


 

 

 

 

MATERIALES Y REACTIVOS

 

 

Materiales

 

 

Reactivos

 

· Pelota de golf

· Raíl de longitud conocida

· Cronómetro

· Soporte

 · Pinzas

· Lapiceros

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROCEDIMIENTOS Y DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMENTAL

1. Ingresen a la unidad 2 de aprendizaje:
• Ingresen al simulador de cinemática.
• Ingresen a la actividad 2: análisis movimiento rectilíneo.
• Ingresen a la práctica de laboratorio 4: movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
2. Realicen la práctica de laboratorio 4: movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Sigan las instrucciones para su desarrollo y, al final, obtengan un archivo en PDF con el cual realizarán el informe de laboratorio.
3. Descarguen el anexo "Protocolo para la elaboración de un informe de laboratorio y redacten su informe según las indicaciones que allí se brindan y la práctica realizada.
4. Reúnan las evidencias que cargarán en la segunda entrada del blog para presentar el informe de laboratorio.
5. Apliquen las normas APA en la referenciación y en las citas que hagan.

  

 

CUADRO DE DATOS Y REGISTRO FOTOGRÁFICO

 



 

Referencias bibliográficas

* Barragán Gómez, A. L. y Núñez Trejo, H. (2014). Introducción a la física. Grupo Editorial Patria.

* F., A. , Wolfson, R. (2011). Fundamentos de física. Pearson Educación.

* Montoya, J. F. y Villada, S. (2013). Fundamentos de física mecánica. Editorial Lasallista.

PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS

 

1.    Cuál es la diferencia entre MRU y MRUA

La principal diferencia que existe entre movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento rectilineo uniformemente acelerado es que en el movimiento rectilíneo uniforme la velocidad es constante Mientras que el movimiento rectilíneo uniforme acelerado la velocidad es variable debido a que existe una constante denominada aceleración que indica el incremento de la velocidad por unidad de tiempo.

2.    Que implica una aceleración negativa en un movimiento rectilíneo uniforme

Aceleración negativa

Cuando aceleramos hay un cambio de velocidad y sucede que la velocidad obtenida es superior a la anterior. Se trata de una aceleración positiva.

Cuando frenamos se produce un cambio de velocidad y pasamos a una velocidad inferior (velocidad cero si paramos).

Después de usar el freno se produce una disminución de la velocidad y entonces decimos que ha habido una aceleración negativa.

3.    cuál es la relación que hay entre la aceleración y la pendiente de la recta de velocidad de un mrua

El valor de la pendiente es la propia aceleración. Por tanto a mayor pendiente de la recta, mayor aceleración posee el cuerpo.

 

4.    Por qué la gráfica de aceleración de un mrua corresponde a una línea horizontal

 

En un MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado) tenemos que la aceleración se mantiene constante (no cambia) y es por ello que en la gráfica de aceleración esta corresponde a una línea horizontal.



1: Concepto de la cinemática: Para poder entender a fondo el concepto de cinemática, debemos empezar comprendiendo que es. La cinemática es una rama de la física y la mecánica, encargada de estudiar el movimiento de objetos en estado sólido y su recorrido acorde al tiempo. Debemos tener en cuenta que la cinemática no toma como punto de referencia el origen de la fuerza que impulsa el objeto analizado o el motivo por el cual se desplaza, contrario a ello se estudia la velocidad y la aceleración, para llevar a cabo este estudio, al cinemática toma tres factores a analizar, los cuales son espacio, tiempo y objeto.



La cinemática tuvo su origen en la astronomía antigua, con astrónomos de suma importancia como lo fue Galileo Galilei(imagen 1), con sus aportes unidos a los de otros grandes astrónomos y filósofos de la época, inspiraron a Isaac Newton(imagen 2) para crear las tres leyes del movimiento, dando así inicio a la cinemática moderna. Siendo una rama muy bien planteada a la que tiempo después Albert Einstein(imagen 3) le daría un giro dramático con su teoría de la relatividad, creando así la cinemática relativista en la cual el espaciotiempo no es considerada una dimensión absoluta, caso contrario a lo que pasa con la velocidad de la luz.



Ahora, teniendo en cuenta que es la cinemática y como dió su origen, veamos los tipos de movimientos que se han descubierto con esta rama de la física y la mecánica. (Concepto. Cinemática, 2020)

Movimiento rectilíneo uniforme: A lo que hace referencia este movimiento es a una velocidad constante sin absolutamente nada de aceleración.

  1. Movimiento rectilíneo uniforme acelerado: Este movimiento hace referencia al desplazamiento de un cuerpo con una aceleración constante.


  1. Movimiento armónico simple: Es un movimiento periodico en el tiempo.

  1. Movimiento parabólico: Este es el desplazamiento de cualquier objeto, cuyo recorrido forma una parábola. 

  1. Movimiento armónico complejo: Es la suma de muchos movimientos armónicos simples.


  1. Movimiento circular uniformemente acelerado: Es un movimiento circular con aceleración constante 


2. Estrategias de enseñanza: Teniendo en cuenta que un buen método de enseñanza es clave para el aprendizaje, a continuación te dejaré una estrategia la cual puede hacer del enseñar un arte y más con un tema tan interesante como el que queremos dar a conocer en nuestro blog.

En base a mi experiencia siento que la mejor manera de aprender es por medio del método audiovisual. Puesto que la animación nos genera interés, haciendo de temas muy complejos algo muy didáctico e interesante. Es por ello que si sientes que es muy abrumador el leer todo un blog, te recomiendo que mire el siguiente video, será estupendo y te dará las bases de la cinemática. Disfrutalo.

PRIMERA LEY O LEY DE LA INERCIA

La ley de la inercia o primera ley postula que un cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento recto con una velocidad constante, a menos que se aplique una fuerza externa.

Dicho de otro modo, no es posible que un cuerpo cambie su estado inicial (sea de reposo o movimiento) a menos que intervengan una o varias fuerzas.(Significados, Leyes de Newton, 2022)

La fórmula de la primera ley de Newton es:


 

 Si la suma de las fuerzas (Σ F) aplicadas sobre un cuerpo es igual a cero, entonces el cambio en su velocidad con respecto al tiempo (dv/dt), también será igual a cero.

Un ejemplo de la primera ley de Newton es una pelota en estado de reposo. Para que pueda desplazarse, requiere que una persona la patee (fuerza externa); de lo contrario, permanecerá en reposo.

 SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA

La ley fundamental de la dinámica, segunda ley de Newton o ley fundamental postula que la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere en su trayectoria.

La fórmula de la segunda ley de Newton es:

F = m a

En donde:

F = fuerza neta

M = masa, expresada en Kg.

a = aceleración, expresada en m/s^2 (metro por segundo al cuadrado).

Una estrategia de enseñanza es:


TERCERA LEY DE NEWTON O ACCIÓN-REACCIÓN.


El postulado de la tercera ley de Newton dice que toda acción genera una reacción igual, pero en sentido opuesto.

La fórmula de ley de acción y reacción es:


La fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (F1-2), o fuerza de acción, es igual a la fuerza del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 (­F2-1) , o fuerza de reacción. La fuerza de reacción tendrá la misma dirección y magnitud que la fuerza de acción, pero en sentido contrario a esta.


Un ejemplo de la tercera ley de Newton es cuando tenemos que mover un sofá, o cualquier objeto pesado. La fuerza de acción aplicada sobre el objeto hace que este se desplace, pero al mismo tiempo genera una fuerza de reacción en dirección opuesta que percibimos como una resistencia del objeto.

Una estrategia de enseñanza es:

PRESIÓN ATMOSFERICA

La presión atmosférica es una de las fuerzas más importantes que
afectan a nuestro planeta. Es la fuerza que sostiene la atmósfera y, sin ella,
nuestro mundo no sería habitable. La presión atmosférica es causada por la masa
de aire que hay sobre la superficie de la tierra, cuanto más pesado es el aire,
más grande es la presión. Igualmente es muy importante para nuestra vida porque
nos protege de los peligros del espacio exterior, sin ella, el aire se
escaparía de nuestro planeta y nosotros no podríamos respirar. También es
importante para el clima, dado a que esta es más alta en los lugares donde hay
más aire, esto hace que el aire se mueva de los lugares con más presión a los
lugares con menos presión y esto es lo que causa el viento y el viento es muy
importante para la vida en la tierra dado a que el viento transporta el aire de
los lugares cálidos a los lugares fríos haciendo que el clima de la tierra sea
más templado; Sin el viento, el clima sería mucho más extremo. De la misma
manera, esto es lo que causa las lluvias, las lluvias son muy importantes para
la vida en la tierra porque nos permiten tener agua para beber, para cultivar
nuestros alimentos y para mantener nuestro planeta verde y saludable. Sin las
lluvias, la tierra sería un lugar muy difícil de vivir.En la vida cotidiana la presión atmosférica es una fuerza que se ejerce sobre los

objetos por el aire. Ella, es muy importante en nuestra vida diaria porque nos

ayuda a respirar, a protegernos del frío y del calor, y nos ayuda a mantener el
agua en los ríos y lagos. Esta también nos ayuda a mover los objetos. Asimismo,
es la fuerza que hace que los objetos se muevan cuando soplamos. También se utiliza en muchas otras
actividades por ejemplo es importante porque mantiene nuestro planeta habitado,
también es importante para la aerodinámica. Los aviones, por ejemplo, necesitan
la presión atmosférica para volar. De la misma manera se puede utilizar para
hacer trabajo. Los neumáticos, por ejemplo, utilizan la presión atmosférica
para mantenerse inflados. También se puede utilizar para levantar objetos
pesados. El aire se comprime cuando se aplica presión, lo que permite que el
aire levante los objetos. También se utiliza en algunos tipos de bombas. Las
bombas de aire, por ejemplo, funcionan mediante la aplicación de presión
atmosférica. También se pueden utilizar bombas de aire para enviar fluidos a
través de tubos. Se utiliza también en las impresoras de inyección de tinta. La
tinta es bombeada a través de una boquilla mediante la aplicación de presión atmosférica.

De acuerdo con todo lo anterior, podemos verificar la

importancia de la presión atmosférica en nuestro planeta tierra y además de

esto su equilibrio, dado a que si esta aumentara o disminuyera
considerablemente la vida en la tierra sería muy difícil de sostener. Por un
lado, las plantas necesitan presión atmosférica para funcionar y si se aumenta
demasiado, no podrán crecer y, por otro lado, los animales incluidos nosotros
como humanos necesitamos la presión atmosférica para respirar, y si aumentara
demasiado no podríamos respirar y por ende moriríamos.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Introducción

El presente experimento va relacionado con la presión atmosférica, la cual es definida como la capa de aire que cubre a la tierra y por efecto de la gravedad, ejerce una presión sobre todos los cuerpos que habitan en ella. Asimismo, se hace con la intención de generar en los actores una experiencia cercana con el concepto de presión atmosférica y de conocer como este fenómeno físico puede ser modelado mediante un experimento.

Experimento

Pregunta de investigación:

¿cómo se puede inflar un globo dentro de una botella?

Materiales

• Botella de plástico dura

• Globo mediano

• Tijeras

Procedimiento

1. Hacer un pequeño orificio en la parte inferior de la botella

2. Introducir el globo dentro de la botella fijando el borde en la boca de la botella

3. Soplar e inflar el globo

¿Porqué al soplar se infló el globo?

Esto pasa, gracias al orificio que se había abierto en la botella. Dado a que este permite la salida del aire que estaba en la botella, permitiendo que la bomba se pueda inflar.

¿Qué pasa si no hubiera un orificio?

No se podría inflar el globo ya que el aire interno que tiene la botella no lo permitiría.

¿Por qué luego de inflar el globo y tapar el orifico no se desinfla el globo?

Esto es debido a que el aire que está en la bomba tiene un peso y la presión que ejerce el aire externo el cual tiene acceso a través de la entrada de la botella mantiene el globo lleno. Por esta razón es que si se quita el dedo del orificio entra aire con la misma presión que por la boca de la botella haciendo que el globo regrese a su estado normal.

CONCLUSIÓN

De acuerdo con la pregunta de investigación y los principios básicos de la presión atmosférica, considero que por medio de este experimento simple y desarrollado con materiales accesibles en la comodidad del hogar se ha podido entender y reforzar el concepto de presión atmosférica. La experiencia de haber realizado este trabajo me hizo comprender de mejor manera este fenómeno físico, el cual brinda respuestas a sucesos de nuestra vida cotidiana aun sin darnos cuenta de que está presente. La construcción de este experimento me permitió lograr ampliar de mejor manera la comprensión sobre este tema.


BIBLIOGRAFÍA

•http://cdigital.dgb.uanl.mx/la/1020124117/1020124117_004.pdf

•https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica

•https://sailandtrip.com/presion-atmosferica/


 

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

 

 

 

FÍSICA MECÁNICA

 

 

 

 

GUÍA ELABORADA POR: 

DEBBIE LORENA CACHAYA VARGAS ID: 834688

ANDRES FELIPE OSORIO TRUJILLO ID:: 839104

LINA MARCELA MOSQUERA PEREZ ID:  832691

 

 

 

 

02-11-2022






GUÍA DESARROLLADA POR:

ANDREA VALENTINA DELGADO PEREZ ID: 836682

MARYURY RAMOS CUAJI ID: 828718

BLADY YURANI BELTRAN CHILLITO ID: 84016




 

LABORATORIO NUMERO 2:

 

 

TEMA: leyes de Newton

 

 

1.                 INTRODUCCIÓN

Las Leyes de Newton son los tres principios fundamentales sobre los que se sostiene la mecánica clásica, una de las ramas de la física. Fueron postulados por Isaac Newton en su obra (“Principios matemáticos de la filosofía natural”) de 1687. Este conjunto de leyes físicas revolucionó los conceptos básicos respecto al movimiento de los cuerpos que tenía la humanidad y sirven para describir el movimiento de los cuerpos, basados en un sistema de referencias inerciales (fuerzas reales con velocidad constante), estas leyes son: Primera ley o ley de la inercia, segunda ley o ley fundamental de la dinámica, tercera ley o principio de acción y reacción.

 

 

2.        OBJETIVO

 

Conocer y aplicar las leyes de Newton (inercia, dinámica, acción y reacción) para la solución de problemas ocurridos en nuestra vida diaria

 

3.        MATERIALES Y REACTIVOS

 

v  Cubeta









v Agua









v Espacio aprox 30 metros







v Soga (de saltar u cualquier otra)


 






v Pelota


v Calculadora










v Cámara (para el registro)









v Transportador








4.        PREGUNTAS ORIENTADORAS

ü Si tenemos una cubeta con agua de 30 kg que esta va a ser llevada a una distancia de 30 metros y se le está aplicando una fuerza de 90 N a una velocidad de 0.83 m/s. ¿Cuál será el tiempo que se demorará?

ü Si una persona que pesa 75 kilos salta una soga de 2.50 metros a una velocidad de 1.30 m/s demorándose 1:30 minutos en terminar, ¿Cuál será la fuerza que está ejerciendo?

 

 

ü Si se deja caer una pelota de una altura de 2 metros a una posición de 90 grados sobre el suelo, con una fuerza de 0.12 N y cae a una velocidad de 0.28 m/s ¿Cuál es la masa de la pelota?

 

 

5.        DIAGRAMA METODOLÓGICO

·        Identificar que se está pidiendo hallar.

·        Buscar las fórmulas correspondientes y reemplazar

·        los datos para hallar los valores solicitados.

·        Tener en cuenta los materiales solicitados en cada ejercicio y representarlos de acuerdo a lo establecido.

·        Mostrar el procedimiento detallado de cada ejercicio realizado.

·        Tomar apuntes fotográficos a los ejercicios que harán.

DESARROLLO

·        Tomar apuntes fotográficos a los ejercicios que harán.






·        Mostrar el procedimiento detallado de cada ejercicio realizado.

ACTIVIDAD 1 (PONER FOTOS)



ACTIVIDAD 2 (PONER FOTOS)


ACTIVIDAD 3(PONER FOTOS)


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

 

 

ü Imágenes Google

 

ü Silvia Pina-Romero Doctora en Matemáticas

 

ü Editorial Etecé

 

ü Alfredo Enrique Oyola-García1,2

GUIA DE LABORATORIO LEYES DE NEWTON

NOMBRE DEL ALUMNO: YADIR LORENA TOLEDO PAJOY

ID: 845391             FECHA: 04 DE NOVIEMBRE DE 2022

OBJETIVO

Comprobar e interpretar experimentalmente las leyes de Newton, analizar el comportamiento de la aceleración en la segunda Ley de Newton y aplicar las leyes de Newton a diferentes fenómenos donde se presenta el movimiento para solución de problemas cotidianos.

MARCO TEÓRICO

Dinámica: La dinámica atiende las causas que provocan el movimiento de los cuerpos. 

Masa: La masa es la propiedad intrínseca de un cuerpo y se considera como la medida cuantitativa de la inercia es decir especifica cuanta resistencia muestra un objeto para cambiar su velocidad. La unidad del SI de masa es el kilogramo. Los experimentos muestran que mientras más grande sea la masa de un objeto, menos acelera el objeto bajo la acción de una fuerza aplicada conocida. Además, la masa es una cantidad escalar. La masa no se debe confundir con el peso pues son dos cantidades diferentes.

Peso: El peso de un objeto es igual a la magnitud de la fuerza gravitacional ejercida sobre el objeto y varía con la posición. Por ejemplo, una persona que pesa 801 N sobre la Tierra pesa sólo 133.5 N aproximadamente sobre la Luna. El peso se calcula w = mg, dónde w: es el peso(N), m: es la masa (Kg) y g: es la constante de gravedad y tiene un valor de 9,8 m/s2.

Marco de referencia inercial:  El estudio de las fuerzas comienza al formar imágenes de algunas situaciones físicas que se involucran. La primera ley del movimiento de Newton, a veces llamada ley de la inercia, define un conjunto especial de marcos de referencia llamados marcos inerciales. Pensemos en un disco que está en la mesa de hockey de aire ubicada en el suelo, en este caso se observa desde un marco de referencia inercial; púes no hay interacciones del disco con cualquier otro objeto y se observa que tiene aceleración cero. Ahora si imaginamos que estamos en un tren en movimiento con velocidad constante, también se observa el disco desde un marco de referencia inercial. Cualquier marco de referencia que se mueve con velocidad constante en relación con un marco inercial es, también, un marco inercial.  

Primera ley del movimiento de Newton: En ausencia de fuerzas externas, y visto desde un marco de referencia inercial.  “Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme mientras no actué sobre él una fuerza externa que tienda a modificar su estado de equilibrio”. 

En otras palabras, cuando ninguna fuerza actúa sobre un objeto, la aceleración del objeto es cero.

Segunda ley de Newton:  L a aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa:  a = F/m. Si se elige una constante de proporcionalidad, se relacionan masa, aceleración y fuerza tenemos el siguiente enunciado matemático de la segunda ley de Newton: F = m.a  

Tercera ley de Newton del movimiento: Siempre que un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero.  La fuerza que el cuerpo 1 ejerce sobre el cuerpo 2 se llama popularmente fuerza de acción, y la fuerza del cuerpo 2 sobre el objeto 1 se llama fuerza de reacción. Ver la figura 1.

 

MATERIALES Y REACTIVOS

1.       Hoja de papel.

2.       Un carro

3.       Tripie con varilla

4.       Trozo de hilo cáñamo.

5.       Globo.

6.       Cochecito de plástico 

7.       Aparato de las Leyes del movimiento. 

8.       Balanza.

9.       Marco de pesas.

10.    Regla graduada  

 

PROCEDIMIENTOS Y DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMENTAL

Desarrollo experimental 

Experimento 1           

Primera ley de Newton 

a. Coloca una hoja de papel en el extremo de la mesa, como se ve en la figura 2.

b. En el otro extremo de la hoja coloca un carro de hall.

c. Jala el papel rápido evitando que se caiga el carro.

d. Observa y explica tus resultados con base en la primera Ley de Newton.

RTA:  Desarrollado el experimento se puede notar que el carro se mantiene en reposo (no se mueve), queda en el mismo sitio debido a que el objeto que recibe la fuerza es la hoja y no el carro.









Experimento 2

Primera y Tercera ley de Newton

a.       Coloca un par de péndulos simples, como se ve en la figura 3.

b.       Toma uno de ellos y aléjalo aproximadamente 15 cm, suéltalo de manera que golpee al otro y escribe tus observaciones.

RTA: Desarrollado el experimento se puede notar la primera ley de newton porque el péndulo que no se alejó estaba en reposo, es decir en su estado de equilibrio y fue golpeado por el otro, lo cual generó una aceleración quitando su estado en reposo, de la misma manera se puede evidenciar la tercera ley de Newton esto debido a la acción y reacción que tienen los péndulos al golpearse entre sí.



Experimento 3

Segunda ley de Newton

a.       Montar el aparato de la figura como se indica en el esquema.


 a.       Marca tres distancias a 50 cm, 100 cm y 150 cm.

b.        Coloca el deslizador en la primera marca.

c.       Coloca una pesa de 10 g en la porta pesa suspendida por el hilo.

d.       Enciende la compresora y suelta la pesa, con el fin de que el deslizador inicie movimiento, tomar el tiempo en que tarda en recorrer la distancia marcada.

e.       Repite el paso anterior agregando pesas de 10 g hasta llegar a 30 g. Las lecturas obtenidas regístralas en la tabla 1.  

f.        Realiza los cálculos que se te piden.





Experimento 4

a.                  Arma el dispositivo de la figura 5 e infla el globo.

b.                  Libera el carrito y escribe tus observaciones.

RTA: Al liberar el aire que tiene el globo lo que sucedió fue que el carro perdió su estado de equilibrio y adquirió una velocidad debido a la fuerza que estaba aplicando el aire





ANÁLISIS DE RESULTADOS

 Contesta las siguientes preguntas de acuerdo a los conceptos, principios fundamentales del tema y con base en los resultados experimentales observados. 

1.       Explica, ¿qué harías? para iniciar el movimiento de un cuerpo en reposo.

Aplicar sobre el cuerpo una fuerza para que obtenga una velocidad y así inicie su movimiento.   

2.       Define la inercia y explica de qué manera se puede cuantificar o medir.

Inercia: Propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo o movimiento si no es por la acción de una fuerza

Medir: Se puede expresar matemáticamente cuando la sumatorias de fuerzas es igual a cero. 





1.       Explica de qué manera se puede acelerar un cuerpo en movimiento.

Ejerciendo sobre el cuerpo una fuerza mayor a la que lleva.   


1.       ¿Cómo varia la aceleración que tiene un cuerpo? Sí la fuerza aplicada, se duplica:

La aceleración es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza resultante. Así, si se duplica la fuerza, la aceleración se duplica

2.       ¿Cómo varia la aceleración que tiene un cuerpo? Sí la fuerza aplicada, disminuye a la mitad:

  De acuerdo a la segunda ley de newton y a la pregunta 4 la aceleración también disminuye.

3.       Describe tres ejemplos en donde apliques las Leyes de Newton.

PRIMERA LEY EJEMPLOS

1)    Una piedra en el suelo se encuentra en estado de reposo. Si nada la perturba, seguirá en reposo.

2)    Una bicicleta guardada hace cinco años en un desván sale de su estado de reposo cuando el niño decide usarla.

SEGUNDA LEY EJEMPLOS

1) Un auto necesita cierta cantidad de caballos de fuerza para poder circular en la carretera, es decir, necesita cierta fuerza para acelerar su masa.

2) Cuál es la velocidad que debe tener un helicóptero para sostenerse en el aire podría ser un ejemplo en el que se aplica la segunda ley.

TERCERA LEY EJEMPLOS

1)      Si una bola de billar golpea a otra, sobre la segunda se ejerce la misma fuerza que sobre la primera.

2)      Un hombre desinfla un globo; el globo empuja el aire hacia fuera con una fuerza igual a la que el aire le hace al globo. Es por esto que el globo se mueve de un lado hacia otro.

 

CONCLUSIONES

Con base en los objetivos de la práctica, en los experimentos realizados y fundamentos teóricos, escribe tus conclusiones haciendo las comparaciones necesarias en cada experimento.

·         De acuerdo con los experimentos realizados podemos decir que, si se cumple con los objetivos de la práctica puesto que estos permiten ver que, en ausencia de fuerzas, un cuerpo en descanso seguirá en descanso, y un cuerpo moviéndose a una velocidad constante en línea recta, lo continuará haciendo indefinidamente. Cuando se aplica una fuerza a un objeto este se acelera, la aceleración es en dirección a la fuerza y proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve. De la misma manera se pudo comprobar que las tres leyes de newton son muy importantes para analizar cómo hay fuerzas que actúan sobre otros cuerpos para que estos se muevan.

·         Por otro lado, de acuerdo a la vida cotidiana podemos ver estas leyes cuando explicamos el movimiento de los carros, las bicicletas y muchas cosas de nuestro alrededor, hasta para explicar nuestros propios movimientos, cuando corremos y saltamos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Física Universitaria, Sears, Zemansky y Young.  Editorial Addison Wesley. Sexta edición. 

 Física Moderna, H.E.White  Editorial Montaner y Simon. 

Física, conceptos y aplicaciones, Tippens. Editorial Mc Graw Hill. Quinta edición.

Física conceptual, Paul G. Hewitt. Editorial Addison Wesley.   

PRESIÓN ATMOSFERICA

La presión atmosférica es una de las fuerzas más importantes que afectan a nuestro planeta. Es la fuerza que sostiene la atmósfera y, sin ella, nuestro mundo no sería habitable. La presión atmosférica es causada por la masa de aire que hay sobre la superficie de la tierra, cuanto más pesado es el aire, más grande es la presión. Igualmente es muy importante para nuestra vida porque nos protege de los peligros del espacio exterior, sin ella, el aire se escaparía de nuestro planeta y nosotros no podríamos respirar. También es importante para el clima, dado a que esta es más alta en los lugares donde hay más aire, esto hace que el aire se mueva de los lugares con más presión a los lugares con menos presión y esto es lo que causa el viento y el viento es muy importante para la vida en la tierra dado a que el viento transporta el aire de los lugares cálidos a los lugares fríos haciendo que el clima de la tierra sea más templado; Sin el viento, el clima sería mucho más extremo. De la misma manera, esto es lo que causa las lluvias, las lluvias son muy importantes para la vida en la tierra porque nos permiten tener agua para beber, para cultivar nuestros alimentos y para mantener nuestro planeta verde y saludable. Sin las lluvias, la tierra sería un lugar muy difícil de vivir.

En la vida cotidiana la presión atmosférica es una fuerza que se ejerce sobre los objetos por el aire. Ella, es muy importante en nuestra vida diaria porque nos ayuda a respirar, a protegernos del frío y del calor, y nos ayuda a mantener el agua en los ríos y lagos. Esta también nos ayuda a mover los objetos. Asimismo, es la fuerza que hace que los objetos se muevan cuando soplamos. También se utiliza en muchas otras actividades por ejemplo es importante porque mantiene nuestro planeta habitado, también es importante para la aerodinámica. Los aviones, por ejemplo, necesitan la presión atmosférica para volar. De la misma manera se puede utilizar para hacer trabajo. Los neumáticos, por ejemplo, utilizan la presión atmosférica para mantenerse inflados. También se puede utilizar para levantar objetos pesados. El aire se comprime cuando se aplica presión, lo que permite que el aire levante los objetos. También se utiliza en algunos tipos de bombas. Las bombas de aire, por ejemplo, funcionan mediante la aplicación de presión atmosférica. También se pueden utilizar bombas de aire para enviar fluidos a través de tubos. Se utiliza también en las impresoras de inyección de tinta. La tinta es bombeada a través de una boquilla mediante la aplicación de presión atmosférica.

De acuerdo con todo lo anterior, podemos verificar la importancia de la presión atmosférica en nuestro planeta tierra y además de esto su equilibrio, dado a que si esta aumentara o disminuyera considerablemente la vida en la tierra sería muy difícil de sostener. Por un lado, las plantas necesitan presión atmosférica para funcionar y si se aumenta demasiado, no podrán crecer y, por otro lado, los animales incluidos nosotros como humanos necesitamos la presión atmosférica para respirar, y si aumentara demasiado no podríamos respirar y por ende moriríamos.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Introducción

El presente experimento va relacionado con la presión atmosférica, la cual es definida como la capa de aire que cubre a la tierra y por efecto de la gravedad, ejerce una presión sobre todos los cuerpos que habitan en ella. Asimismo, se hace con la intención de generar en los actores una experiencia cercana con el concepto de presión atmosférica y de conocer como este fenómeno físico puede ser modelado mediante un experimento.

Experimento

Pregunta de investigación:

¿cómo se puede inflar un globo dentro de una botella?

Materiales

·        Botella de plástico dura

·        Globo mediano·  


Tijeras

  

 

Procedimiento

1.      Hacer un pequeño orificio en la parte inferior de la botella

2.      Introducir el globo dentro de la botella fijando el borde en la boca de la botella

 



    

 3.         Soplar e inflar el globo

  

 

¿Porqué al soplar se infló el globo?

Esto pasa, gracias al orificio que se había abierto en la botella. Dado a que este permite la salida del aire que estaba en la botella, permitiendo que la bomba se pueda inflar.

¿Qué pasa si no hubiera un orificio?

No se podría inflar el globo ya que el aire interno que tiene la botella no lo permitiría.

¿Por qué luego de inflar el globo y tapar el orifico no se desinfla el globo?

Esto es debido a que el aire que está en la bomba tiene un peso y la presión que ejerce el aire externo el cual tiene acceso a través de la entrada de la botella mantiene el globo lleno. Por esta razón es que si se quita el dedo del orificio entra aire con la misma presión que por la boca de la botella haciendo que el globo regrese a su estado normal.

CONCLUSIÓN

De acuerdo con la pregunta de investigación y los principios básicos de la presión atmosférica, considero que por medio de este experimento simple y desarrollado con materiales accesibles en la comodidad del hogar se ha podido entender y reforzar el concepto de presión atmosférica. La experiencia de haber realizado este trabajo me hizo comprender de mejor manera este fenómeno físico, el cual brinda respuestas a sucesos de nuestra vida cotidiana aun sin darnos cuenta de que está presente. La construcción de este experimento me permitió lograr ampliar de mejor manera la comprensión sobre este tema.

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

·         http://cdigital.dgb.uanl.mx/la/1020124117/1020124117_004.pdf

·         https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica

·         https://sailandtrip.com/presion-atmosferica/