domingo, 1 de septiembre de 2013

Semana 4


SEMANA 4
Martes: Este día revisamos las indagaciones acerca de el Cambio de ímpetu y la Segunda Ley de Newton:
Cambio de ímpetu: Forma extraña de llamar a la cantidad de movimiento, representado generalmente con la letra "p" y que es igual al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es una magnitud que nos da una idea un poco más precisa de la energía que posee un cuerpo en movimiento que si nos limitamos a medir la velocidad.
Variación de la cantidad de movimiento y es, de acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza exterior neta que actúa sobre un cuerpo:

F = m · a
F = m · dv/dt
Si p = m · dv
F = dp/dt
Es decir, la fuerza exterior neta que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación instantánea de su cantidad de movimiento.


La segunda ley del movimiento de Newton dice que el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.


Fuerza constante en la dirección del movimiento
La fuerza es una magnitud vectorial, puesto que el momento lineal lo es, y esto significa que tiene módulo, dirección y sentido. Al conjunto de fuerzas que actúan sobre un cuerpo se le llama sistema de fuerzas. Si las fuerzas tienen el mismo punto de aplicación se habla de fuerzas concurrentes. Si son paralelas y tienen distinto punto de aplicación se habla de fuerzas paralelas.
Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante. Si la fuerza resultante es nula, el objeto no se acelerará: seguirá parado o detenido o continuará moviéndose con velocidad constante. Esto quiere decir que todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza resultante no nula. Por ejemplo, si una persona empuja un triciclo con una fuerza de magnitud igual a la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento del triciclo, las fuerzas se compensarán, produciendo una fuerza resultante nula. Eso hace que se mueva con velocidad constante. Si la persona deja de empujar, la única fuerza que actúa sobre el triciclo es la fuerza de rozamiento. Como la fuerza ya no es nula, el triciclo experimenta una aceleración, y su velocidad disminuye hasta hacerse cero

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)
También conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).

Diferencias entre el MRU y MRUA

MRU(movimiento rectilíneo uniforme)
MRUA(movimiento  rectilíneo                           uniformemente acelerado)
      El movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
   La velocidad constante implica magnitud y dirección inalterables.
   La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez.
   Este movimiento no presenta aceleración.

Es un movimiento cuya trayectoria es         una línea recta.
 La aceleración se mantiene constante.
   La velocidad se incrementa en la misma proporción por cada intervalo de tiempo.
   La rapidez y la velocidad media son iguales.
   El espacio recorrido en un intervalo de tiempo siempre es mayor que en el intervalo anterior.





Después cada uno de los equipos pasamos a la computadora para responder una de las preguntas que haya planteado el maestro acerca de estos temas como se muestra en la tabla siguiente.


Realizamos la actividad y experimento correspondiente a esta sesión y a estos temas, el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) que consistía que en el riel dejáramos correr el balín grande y el balín chico.
1.-Lo que hicimos primeramente fue medir la masa de cada uno de ellos y anotarlo.

















2.- Medimos la distancia del riel y lo dejamos correr midiendo el tiempo que ambos balines tardaban en recorrerlo.



 3.- Para finalizar sacamos la velocidad, aceleración y fuerza de cada uno de los balines con las correspondientes unidades de medida.




4.- Por ultimo al haber completado todos lo datos que se nos pidieron los anotamos por equipo en una tabla para poder compararlos. Como se muestra en la tabla de abajo.






S4 SESIÓN
10
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado MRUA
contenido
temático
Cambio del ímpetu y 2ª. Ley de Newton.
Fuerza constante con dirección perpendicular al movimiento.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales:
·       Describirá el movimiento uniformemente acelerado, el  desplazamiento y la rapidez.
Procedimentales:
·       Planteamiento de problemas, formulación y prueba de hipótesis y elaboración de modelos del MRUA.
Actitudinales
·       Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales
De Laboratorio:
-        Cronometro, flexo metro, móvil, rampa con riel de aluminio, balanza.
Didáctico:
-        Presentación de información recabada escrita en Word, en acetatos o Power Point.



Desarrollo del Proceso
FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, pregunta lo siguiente: ¿Cómo es el movimiento de los objetos,   que se encuentran bajo la acción de una fuerza constante y que actúa en la misma dirección de la velocidad?
Preguntas
¿Cómo  se define la aceleración?
¿Cuáles son ejemplos de  movimiento con aceleración?
¿Cuales formulas representan la aceleración?
¿Cuál sería una definición de la 2ª Ley de Newton?
¿Cuáles Formulas  representan la 2ª. Ley de Newton?
¿Cuáles son las  unidades básicas empleadas en las fórmulas de 2ª. Ley de Newton?
Equipo
2
1
3
4
5
6
Respuesta
La aceleración es una magnitud física presente en muchos de los fenómenos que nos rodean en la vida diaria y representa el cambio de la velocidad por unidad de tiempo de un cuerpo de masa m cuando se le aplica una fuerza F
Al encender un automóvil esta en reposo, al acelerar su velocidad aumenta y se mueve.
 Y al encender un ventilador  comienza a tener una aceleración.
a=f/m
f=m * a
f: Fuerza
a= vf – vi/t
a= aceleracion
vf= velocidad final
vi= velocidad inicial
t= tiempo
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, inversamente proporcional a su masa. La dirección de la aceleración es la misma de la fuerza aplicada.
F=m a
F=m.a
m= F/a
a=F/m
F=m.dv/dt
Si p=m.dv
F=dp/dt
F= fuerza
m= masas
a= aceleracion
d= diferencial
a= f/m

a:m/s2
f: newtons
(N)
m: kg
    
Se emplea con los alumnos, la técnica Discusión en equipo, para procesar su información, sintetizar y  dar repuesta al cuestionamiento
FASE DE DESARROLLO
- Para la fase práctica, los alumnos en cada equipo realizaran las mediciones correspondientes, empleando un móvil (balín), y obtener los datos de distancia, tiempo de recorrido, relación distancia tiempo, velocidad-tiempo, tabular y graficar los datos empleando el programa de Hoja de cálculo. Cada equipo desarrolla la actividad experimental correspondiente.
Tipo de Movimiento
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado
Nombre Simplificado
MRUA
Esquema del movimiento
vi             vf
        t
Variables a medir y unidades
vi=m/s= vf
masa, tiempo, velocidad.
Relación de variables
F=m*a
Material necesario para medir
Cronometro, flexo metro, móvil, rampa con riel de aluminio, balanza.

Procedimiento
a.- Pesar cada balín, B1,  B2.
b.- Medir la distancia de recorrido del  balin y el tiempo empleado.
c.- Calcular la velocidad y  aceleración del balín
d.- Calcular la fuerza ejercida por  cada balín.
e.- Tabular y graficar los datos empleando el programa Excel.
Mediciones por equipo

.        


Equipo
Masa m
Kg
B1        B2
Distancia d metros
B1         B2
Tiempo t
Segundos
B1         B2
Velocidad
V= d/t
B1         B2
Aceleración a = V/t
B1          B2
Fuerza
F = m.a
B1         B2
1
0.0672Kg 0.00574Kg
1.56m
1.06m|
1.77s
7.19s
0. 625 m/s
1.30 m/s
0.440 m/s2 1.223 m/s2
0.440 m/s2 1.223 m/s2
2
0.0672Kg 0.00574Kg
1.53m
1.53m
1.78 s
6.36 s
0.859 m/s
0.240 m/s
0.482m/s2
0.378 m/s2
0.139 N
0.0151 N
3
0.005 kg
0.067 kg
1.82 m
1.82 m
2.10 s
1.40 s
0. 625 m/s
1.30 m/s
0.440 m/s2 1.223 m/s2
0. 0135 N
0.0145 N
4
.005KG    .066KG
1.82m 1.82m
3.30s 1.30s
.5515m/s 1.40m/s
.1671m/s2
1.076m/s2
.0008N .071N
5

1.88m
1.88m
2.64s
1.72s
0.7121m/s
1.09 m/s
0.647 m/s2
0.6337m/s2
.003235 N
0.4158 N
6
0.00557Kg
.0598Kg
1.84m
1.84m
2.64s
1.51s
69.6m/s
1.21m/s
23.3m/s2
0.8069m/s2
0.128N
0.482N

Grafica aceleración-fuerza.
Conclusiones:
Se preparan para mostrar el contenido y sus implicaciones a los demás equipos.  
FASE DE CIERRE       
   - Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión y aclaración de dudas.                        
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Ø  Elaboraran su informe,  para registrar los resultados en su Blog.
Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Ø  Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
 evaluación
Informe de la actividad enviada a  su Blog personal.
Producto: Presentación de los resultados correspondientes al MRUA. Resumen de la indagación bibliográfica. Actividad de Laboratorio.






Jueves: En este día nos enfocamos a un tema en especifico que es Fuerza constante con dirección perpendicular del movimiento MC:  Es un movimiento que se caracteriza por que la trayectoria descrita por el móvil es una circunferencia, y por que el ángulo descrito por unidad de tiempo es siempre el mismo. La segunda ley de Newton afirma que la resultante de las fuerzas F que actúan sobre un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa m por la aceleración normal an.
F=m an
Otro aspecto del movimiento circular uniforme es su carácter periódico. Esto significa que cada cierto tiempo repite posición, este tiempo se denomina período y se representa por la letra T en mayúscula.
T por tanto es el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta completa a la circunferencia y se mide en segundos (s).
También cabe destacar la frecuencia que será las vueltas que da el móvil en un segundo, se simboliza con la letra f en minúscula y se mide en s-1 también llamado hercio (en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, pulsa aquí para saber más) y simbolizado por Hz.
Frecuencia:
Corresponde al número de vueltas por unidad de tiempo o números de revoluciones por unidad de tiempo. La frecuencia se representa por medio de la letra f minúscula, y se da en unidades de vueltas sobre unidad de tiempo (vueltas/minuto, vueltas/segundos), revoluciones por minuto o segundo, 1/s o Hertz (Hz).
Ángulo y velocidad angular
El ángulo abarcado en un movimiento circular es igual a la longitud del arco de circunferencia recorrida entre el radio: La longitud del arco y el radio de la circunferencia son magnitudes de longitud, por lo que el desplazamiento angular es una magnitud a dimensional, llamada radián. Un radián es un arco de circunferencia de longitud igual al radio de la circunferencia, y la circunferencia completa tiene  2PI radianes.

Velocidad tangencial: Esta velocidad correspondiente al arco recorrido (s) en unidad de tiempo, se le llama tangencial, porque siempre forma un ángulo recto (90°) con el radio, 
Velocidad angular: De acuerdo con esto, la velocidad angular que da definida como el ángulo de giro sobre el tiempo en que se demoró tal giro. La velocidad angular se representa con la letra griega (omega minúscula) y tiene unidades de radianes sobre unidad de tiempo (rd / h, rd / seg.)

Como todos los días cada uno de los equipos respondimos una pregunta d acuerdo al tema para ayudarnos a entenderlo mejor.
Realizamos una actividad que consistía en medir las revoluciones que tiene un tocadiscos y con ayuda de este veríamos mas especifico el movimiento MCU.
1.-Pero primero con ayuda de otro equipo analizamos un poco acerca del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado como las variables que se necesitan para medir, su abreviatura, etc. Y esas conclusiones las anotamos en una tabla.




2.-Lo que hicimos para iniciar el experimento y/o la actividad fue con medir el perímetro o circunferencia del tocadiscos.


3.-Despues con el cronometro vimos cuanto tiempo se tardaba en da una sola vuelta.


4.- Después hicimos lo mismo pero ahora tenían que dar 5 vueltas y así lo repetiríamos 3 veces y anotar cada uno de los tiempos. Sacamos las revoluciones o giros del total de esas 15 vueltas y por ultimo las que hacia en un minuto.




5.- Por ultimo anotamos nuestros datos obtenidos en la tabla de abajo y comparamos los resultados así como también los graficamos.

SESIÓN
11
Diferencias entre el MRU y el MRUA, el MCU
contenido temático
Características del  MRU, MRUA y MCU.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales:
·       Describirán las diferencias y semejanzas, entre el MRU, MRUA y el MCU.
Procedimentales:
·       Manejaran material de laboratorio, resolverán problemas sencillos, relativos al MRU, MRUA y MCU.
Actitudinales
·       Reafirmarán su: Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales
De Laboratorio:
-        Flexo metro, cronometro, tocadiscos.
Didáctico:
-        Resumen, escrito, en acetatos o Power Point



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, pregunta:
¿Cuáles son las coincidencias y diferencias que presentan los movimientos, rectilíneo uniforme,  uniformemente acelerado y el circular uniforme?
Discusión previa sobre la pregunta inicial para procesar su información, sintetizar y  aprender del texto indagado.
Preguntas
¿Qué es el ímpetu?
¿En qué consiste el MRUA?
¿Cómo se define el Movimiento Circular Uniforme?
¿Cuál es la Diferencias entre el MRU y el MRUA?
¿Cuál sería un ejemplo de Problema del MRUA?
¿Cuál sería un ejemplo de Problema del MCU?
Equipo
4
6
5
2
1
3

Respuesta
El ímpetu es una forma extraña de llamar a la cantidad de movimiento representada generalmente con la letra “p” y que es igual al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad.
Se presenta cuando un cuerpo se desplaza en una trayectoria rectilínea con aceleración constante.
La aceleración se define como el cambio en la velocidad de un cuerpo con respecto al tiempo.
MCU: es un movimiento que se caracteriza porque la trayectoria descrita por el objeto es una circunferencia. La segunda ley de newton dice que las resultantes de las fuerzas (F) actúan sobre un cuerpo que describe el movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa m por la aceleración normal.
El, MRU es  movimiento es en una sola dirección en el eje horizontal.

Su velocidad es constante, y implica  magnitud y dirección  inalterables.

MRUA

El movimiento es en línea recta.

Hay una aceleración constante


La velocidad de un vehículo aumenta uniformemente desde 15km/h hasta 60km/h en 20 minutos. Calcular a) la velocidad media en km/h y m/s, b) la aceleración, c) la distancia, en metros, recorrida durante este  tiempo. Recuerda que para transformar de km/h a m/s hay que dividir por 3.6 
En un circuito circular corre un carro a una velocidad constante de 40 Km/h si la pista es de 84 km ¿cuanto tardara en dar  5 vueltas?

Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo obtenido en diversos equipos.
FASE DE DESARROLLO
Solicitar  reunirse dos equipos, y cada par desarrollara el ejemplo (anexo) acerca de las características de cada uno de los movimientos:

equipos
1                                   6
2                                     5
3                                  4
tipo de movimiento
movimiento rectilíneo uniforme
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
movimiento circular uniforme
nombre simplificado
MRU
MRUA
MCU
esquema del movimiento


      
  

variables a medir y unidades
Distancia (m,cm)
 tiempo (s)
Velocidad(km/h, m/s)
Tiempo (s,h)
Perímetro (cm, m)
Tiempo (seg)
relación de variables
V=d/t
A=VF-VI/T
Rpm= vueltas/min
material necesario para medir
Cronometro
Flexo metro
Moviles

FLEXOMETRO
CRONOMETRO
MOVILES
RIEL
Cronometro
Flexo metro
Móvil
Plato giratorio
procedimiento
a)     Medir la circunferencia del plato del tocadiscos
b)     Conectar a la corriente eléctrica el tocadiscos
c)     Medir el tiempo de recorrido de la circunferencia para calcular la velocidad. Tres veces para obtener el promedio.
d)     Medir  el  tiempo en el cual el plato gira cinco revoluciones (tres mediciones para obtener el promedio. para calcular las revoluciones por minuto.
mediciones
Se hace una tabla en la que se anotan las mediciones:

Equipo

Circunferencia del Plato.
cm

Tiempo de recorrido de la circunferencia
seg

Velocidad del plato
Cm/seg

Tiempo minutos de cinco revoluciones

Revoluciones por minuto del plato.
1
95
1.71
55.55
0.16
36.42
2
94.82
1.85
51.25
0.14
35.71
3
94.7
1.96
54.34
0.14
35.69
4
94.24
1.97
47.83
.144
34.72
5
94.3
1.86
50.6
0.15
33.3
6
94.3
1.72
54.8
0.15
34.45

Graficar los datos en la Hoja de cálculo: equipo-velocidad y equipo-revoluciones por minuto.



    
Discusión en equipo sobre los resultados obtenidos. Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo obtenido en los diversos equipos.                        
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa mediada por el Profesor, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Ø  Elaboraran su informe,  para registrar los resultados en su Blog.
Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Ø  Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
 evaluación
Informe de la actividad enviada al  Blog personal .
    Contenido:
    Resumen de la indagación bibliográfica.
    Actividad desarrollada.
    Conclusiones.



Recapitulación 4
Resumen  del  martes y jueves
Lectura  del  resumen por el equipo 4
Aclaración de dudas
Ejercicio
Registro  de asistencia

Viernes: El día viernes hicimos una recapitulación de los que realizamos en la semana y de igual forma por equipo lo registramos en una tabla que es la que mostraremos a continuación. Y por ultimo se realizaron algunos comentarios acerca de los temas vistos  y fueron aclaradas algunas dudas y resolvimos de forma individual y/o por equipo unos problemas acerca de los temas vistos en la semana los cuales el profesor reviso e hizo el pase de asistencia.

Equipo
1
2
3
4
5
6
Resumen
El día martes revisamos las indagaciones de la semana acerca de la segunda ley de Newton.
El  día estuvimos realizando la práctica del MCU donde se medía el perímetro de un tocadiscos, tiempo que tardaba en dar una vuelta sacando así su velocidad.
El día martes se revisaron las indagaciones y se realizo la práctica del balín en donde pesamos el balín pequeño y grande y vimos que por diferencia de peso y tamaño su aceleración será diferente  y se hablo sobre el tema el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y la segunda ley de newton e hicimos una tabla y grafica con los datos obtenidos por todos los equipos. El día jueves se realizó una práctica relacionada con el movimiento circular uniforme, midiendo la velocidad y revolución por minuto del tocadiscos y se volvió a realizar una tabla y grafica con los datos obtenidos por todos los equipos.
el día martes 26 revisé las indagaciones de la 2 ley de newton
Hice  algunos ejercicios resolví  preguntas de las indagaciones e hice una práctica de del MRU.
E día jueves hice la práctica del MCU y tuve  que medir el perímetro de un plato giratorio.

El día martes revisamos la tarea que hablaba de la Segunda Ley de Newton.
El día jueves vimos lo que era el Ímpetu, además hicimos una práctica de MCU en donde teníamos que medir el perímetro de un plato de toca discos, ver el tiempo que se tardaba al dar una vuelta y así sacamos su velocidad. Además de calcular las revoluciones que dio en 5 vueltas, calculando también el tiempo.
El martes revisamos las indagaciones, la segunda Ley de Newton, el MRUA, el MCU. Hicimos una práctica con los balines, anotamos los datos, su distancia y tiempo.
El jueves hicimos una práctica de MCU con un disco giratorio, lo medimos y contamos sus revoluciones en un determinado tiempo
(:
El día martes 26 revisamos las indagaciones bibliográficas acerca de la segunda ley de Newton y realizamos un ejercicio con respecto a la tarea, sacamos la aceleración de un móvil.
El día jueves 28 vimos las relaciones entre MRU y MRUA y se realizó una práctica para sacar las revoluciones de una circunferencia (toca discos) MCU.










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