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Ciencias Naturales Grado 9

Guía 11 del 14 septiembre al 02 de octubre de 2020

Información recopilada de https://concepto.de/movimiento/ et al.

Unidad 4 EL MOVIMIENTO

Temas. El movimiento en física

DERECHOS BÁSICOS DE APRENDIZAJE

Comprender la naturaleza y las relaciones entre la fuerza y el movimiento.

Los trabajos serán dosificados, con tiempos flexibles (los y las estudiantes no deben cumplir un horario como en la metodología presencial; las actividades de la guía de trabajo pueden ser ajustadas a cada situación, pero se deben entregar bien sea en medio físico o virtual, para lo cual se ha diseñado el horario de cronograma de actividades. Los casos especiales como improvistos o de fuerza mayor serán acordaran con el docente para la entrega del material.

Horario de cronograma de actividades

Del 14 de septiembre al 02 de octubre de 2020

Recomendaciones. Sustancias amortiguadoras

En la guía.

Leer todo el texto, dentro de él se encuentra las actividades para desarrollar, ya sean en un documento Word o en el cuaderno de Ciencias Naturales...en el transcurso de las 3 semanas o al final de estas debe enviar las actividades por la página www.aprendiendolascienciasnaturales.weebly.com. Además al final Se realizara una evaluación formativa "evaluar para aprender”.

Los estudiantes que trabajan con fotocopias llevar las actividades en el cuaderno a la portería de la institución educativa.

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Publicación de la guía e información de actividades a realizar.

Asesorías y refuerzos online y/0 tele- móvil.

Asesorías y refuerzos online y/0 tele- móvil.

Asesorías y refuerzos online y/0 tele- móvil.

Asesoría general por video en tiempo real tema de la guía

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Asesorías y refuerzos online y/0 tele- móvil.

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Recepción de las actividades de la guía 11

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Asesoría general por video en tiempo real tema de la guía

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Recepción de las actividades de la guía 11

Evaluación online

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Introducción

La Ciencias

Hace referencia a la agrupación del conocimiento sobre un determinado tema que se

ha logrado o se logra por el razonamiento de forma metódica y sistemática, sustentado en un método

sustentado en conocimientos validos acumulados en el transcurrir de la evolución del pensamiento

humano; para el caso de las Ciencias naturales es el método científico.

Las Ciencias Naturales

Se refiere al tratado científico de las

propiedades y cualidades del mundo

material (del universo incluido el

planeta tierra)y los objetos y seres que

existen en él; las ciencias naturales es

lo contrapuesto a lo milagroso o a lo

sobrenatural, es decir es el tratado

investigativo de lo que tiene lugar por

las propias fuerzas de la naturaleza.

En si se puede concluir que las

Ciencias Naturales es la rama del

conocimiento científico que se encarga

del estudio de la naturaleza incluidos

los seres vivos, con la finalidad de

descifrar las teorías y leyes por las que funciona.

Con el fin de organizar mejor este conocimiento las ciencias naturales se dividen en cuatro grandes

ramas, que son:

Biología

Química

Física

Geología

Cada una de ellas tiene a su vez divisiones que abarcan aspectos más específicos.

Es común entre las personas que no poseen conocimientos sobre las ciencias naturales, evocar como

ciencias naturales al estudio del medio ambiente y de los seres que lo habitan, otros muchos le suman

el estudio de la biología y nada más. Pero para el caso del estudio de las ciencias naturales en el

currículo académico de nuestra institución y de todas las instituciones regidas por el ministerio de

educación nacional M.E.N, se debe incluir el estudio de la química, la física e inducir al menos el

componente geológico.

En la presente guía # 11, se efectuara un reconocimiento analítico del movimiento de los cuerpos y de

sus componentes, también se inducirá sobre la física como estudio de los fenómenos de la naturaleza.

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¿Qué es el movimiento?

En física se entiende por movimiento al cambio de posición

que experimenta un cuerpo en el espacio en un

determinado período de tiempo. Todo movimiento depende

del sistema de referencia desde el cual se lo observa.

El movimiento de los cuerpos se estudia mediante la

cinemática y la dinámica y ambas se integran dentro de la

mecánica. La mecánica clásica estudia fenómenos que

involucran cuerpos macroscópicos con velocidades

pequeñas comparadas a la de la luz.

Por otra parte, la mecánica cuántica describe las leyes del comportamiento de partículas subatómicas

con velocidades cercanas a la de la luz. Por último, el movimiento de cuerpos sujetos a fuertes campos

gravitatorios, se estudia en el marco de la relatividad general. Fuente: https://concepto.de/movimiento/#ixzz6Y9oM2qqL

La cinemática es la parte de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos

sin tener en cuenta las causas (fuerzas) que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la

trayectoria en función del tiempo. Cinemática deriva de la palabra griega κινεω (kineo) que significa

mover

La dinámica es la parte de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos

teniendo en cuenta las causas (fuerzas) que lo produce; describe la evolución en el tiempo de un

sistema físico en relación a las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de

movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de

un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para

dicho sistema.

Elementos del movimiento

Los elementos del movimiento son sus caracterizaciones o propiedades describibles, estas son las siguientes:

Trayectoria. Es la línea(trazado) con que se puede describir el movimiento de un cuerpo

puntual y que, conforme a su naturaleza, puede ser:

o Rectilínea. Línea recta sin variaciones en su trayectoria.

o Curvilíneo. Línea curva, o sea, un fragmento de circunferencia.

o Circular. Circunferencia completa.

o Elíptico. Fragmento de una elipse o elipse completa.

o Parabólico. Línea parabólica.

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Espacio físico. Es el lugar que ocupa un objeto en el universo, concebido en base a las tres

dimensiones lineales acostumbradas: altura, anchura y profundidad. En ese sentido, el espacio es un concepto clave para la comprensión física del universo.

Distancia. Es la cantidad de espacio recorrido por el móvil.

Recorrido. Es el camino que sigue un cuerpo; es representado por una línea trazada y que

representa toda la distancia que siguió el cuerpo o móvil en su movimiento.

Desplazamiento. Es el espacio en línea recta que el cuerpo en su movimiento realiza; es

representado por una línea recta que une el punto inicial y final del cuerpo en su movimiento. El desplazamiento, vendrá a ser la línea recta que une el lugar donde se encontraba al comenzar el movimiento con el que se encuentra al finalizar.

Velocidad. Es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo en que el móvil la recorre (a

mayor velocidad, más distancia por unidad de tiempo recorre un cuerpo).

Aceleración. Es la variación de la velocidad por unidad de tiempo.

Fuente: https://concepto.de/desplazamiento/#ixzz6YE35jw4h

Tipos de movimiento

Conforme al tipo de trayectoria que un móvil describa, se puede clasificar el movimiento en las siguientes categorías:

Movimiento rectilíneo. Describe un cuerpo cuya trayectoria es lineal y con una velocidad y aceleración paralelas. Suele estudiarse en dos casos puntuales:

o Movimiento Rectilíneo Uniforme. Describe un cuerpo que posee velocidad constante, es decir, aceleración nula.

o Movimiento Rectilíneo Uniformemente acelerado. Describe un cuerpo que posee una aceleración constante.

Movimiento circular uniforme. Describe un cuerpo que se mueve alrededor de un eje de giro, con un radio y una velocidad angular constantes, trazando una circunferencia. En este tipo de movimiento los cuerpos poseen una aceleración en dirección al centro del círculo.

Movimiento armónico simple. Describe un movimiento periódico como puede ser el de un péndulo o el de una onda electromagnética (luz por ejemplo). Matemáticamente está descrito en el tiempo por una función armónica (seno o coseno). El movimiento puede no ser armónico, es decir, no repetirse en el tiempo, pero aun así describir trayectorias ondulatorias y en ese caso se lo denomina movimiento ondulatorio.

Movimiento parabólico. Describe un movimiento que traza una parábola. Es el resultante de la composición de un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y uno uniformemente acelerado vertical. Un ejemplo de este tipo de movimiento es el que realiza una pelota que se lanza hacia arriba con un ángulo con respecto a la horizontal.

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Ejemplos de movimiento

Algunos ejemplos de movimientos son:

El movimiento de los astros. Los planetas giran alrededor del sol en órbitas elípticas. El péndulo de un reloj. Los relojes de antaño funcionaban en base al movimiento de un

péndulo para marcar los segundos. Dicho movimiento es el ejemplo perfecto del movimiento pendular simple, que es el mismo que usamos en las películas para “hipnotizar” a alguien.

Una bola de Bowling. Dado que el piso de las canchas de Bowling está encerado para disminuir enormemente la fricción, las bolas tienden a desplazarse en movimiento rectilíneo uniforme hasta impactar con los pinos.

¿Qué es la Mecánica?

En física, se conoce como mecánica al estudio y análisis del movimiento y reposo de los cuerpos, así como su evolución temporal bajo la acción de una o varias fuerzas. Su nombre proviene del latín mechanica, que significa “el arte de construir máquinas”.

También son de interés de la mecánica las dinámicas de los sistemas físicos, como campos electromagnéticos o sistemas de partículas, a pesar de que no se puedan considerar propiamente cuerpos.

Tal y como el resto de la física, esta disciplina toma en préstamo de las matemáticas su lenguaje formal para expresar sus contenidos y, al mismo tiempo, sienta las bases para la mayoría de los conocimientos de la ingeniería clásica.

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¿Cómo se clasifica la mecánica?

La

mecánica cuántica estudia el átomo y sus partículas fundamentales.

La mecánica se subdivide en cuatro grandes bloques de contenido:

Mecánica clásica. También conocida como «mecánica newtoniana» (se fundamenta en los estudios de Isaac Newton), se ocupa de los cuerpos macroscópicos que se mueven a velocidades pequeñas comparadas con la de la luz (300000 km/s).

Mecánica relativista. Su nombre proviene de la célebre Teoría de la Relatividad formulada por Albert Einstein, cuyos estudios revolucionaron el campo de la física. La Relatividad Especial, formulada en 1905, describe el comportamiento de los cuerpos que se mueven con velocidades cercanas a la de la luz. En 1915 Einstein propuso una nueva explicación de la gravedad con lo que se conoce como «relatividad general», que estudia los cuerpos con masas del orden de las masas planetarias (o mayores) o con densidades muy altas, y se fundamenta en el principio de que las dimensiones del tiempo y el espacio (que en la mecánica clásica se consideran fijas y universales) dependen del movimiento del observador y, por lo tanto, son relativas.

Mecánica cuántica. Esta rama de la física se ocupa de los fenómenos que involucran a los átomos y las partículas fundamentales (por ejemplo los electrones). Esta teoría es capaz de explicar todas las interacciones fundamentales de la materia, con excepción de la fuerza gravitacional. Dentro de la mecánica cuántica existe la mecánica cuántica relativista, que estudia el comportamiento de partículas subatómicas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz.

Teoría cuántica de campos. Esta rama de la mecánica es la más reciente (primera mitad del siglo XX) y su enfoque intenta aplicar los principios de la mecánica cuántica tratando a las partículas como campos continuos. Esta teoría resulta muy útil, por ejemplo, a la hora de estudiar el campo electromagnético y es capaz de incorporar los principios de la relatividad especial. Fuente: https://concepto.de/mecanica-en-fisica/#ixzz6Y9qktrkD

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¿Qué es la Teoría de la

relatividad?

Se conoce como Teoría de la Relatividad o incluso Teoría de Einstein, al conjunto de las formulaciones científicas desarrolladas a inicios del siglo XX por el físico Albert Einstein (1879-1955). Su objetivo era resolver la incompatibilidad teórica que existe entre los dos primordiales campos de la física: la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.

Estas formulaciones se publicaron como dos teorías científicas distintas:

Teoría de la relatividad especial (1905). Un tratado de física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias o de gravedad, donde se compatibilizaban las ecuaciones de Maxwell referentes al electromagnetismo, con las de Newton referentes al movimiento.

Teoría de la relatividad general (1915). Una aproximación teórica de la gravedad y de los sistemas de referencia tanto inerciales como no inerciales. Generaliza la teoría de la relatividad especial y reemplaza la gravedad newtoniana en los casos en los que los campos gravitatorios son muy intensos.

Los fundamentos básicos de la Teoría de la relatividad pueden resumirse en que la localización en el espacio y tiempo (referidos como espacio-tiempo, una suerte de matriz tetradimensional propuesta por Hermann Minkowski) de un fenómeno determinado, dependerá siempre de la velocidad a la que

se mueva el observador.

O dicho en términos más sencillos: que las cosas pueden percibirse de manera muy distinta dependiendo del punto de vista del observador, incluso en lo referido a dimensiones que hasta el momento se pensaban absolutas, como el tiempo o el espacio.

Esto, que en apariencia luce como algo sencillo, permitió replantear el modo en que la física contemporánea comprendía el tiempo y el espacio. Además, abrió la puerta a toda una serie de nuevas ecuaciones en torno a fenómenos que, inicialmente, parecen contrariar el sentido común.

Entre esos fenómenos se destacan la contracción espacial, la dilatación del tiempo, el límite universal de la velocidad (equivalente a la velocidad de la luz). Por otro lado, Einstein descubrió la equivalencia entre masa y energía, que expresó en la célebre fórmula E = m.c2 (energía es igual a masa por velocidad al cuadrado).

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Importancia de la Teoría de la Relatividad

Gracias a la teoría de la relatividad se descubrió cómo aprovechar la energía nuclear.

Las Teorías de Einstein refundaron la física moderna. Fueron adoptadas rápidamente por todos los grandes centros de pensamiento y estudio de la física en el mundo.

Tuvieron además un importante impacto en la filosofía, ya que entre otras cosas negaban la existencia de un tiempo absoluto y permitían pensar, en términos serios, asuntos que otrora eran exclusivos de la fantasía y la ensoñación, como la manipulación del tiempo o los viajes espaciales a alta velocidad.

A pesar de que su explicación concreta puede resultar tediosa o complicada, conviene resaltar que la Teoría de la relatividad ha sido comprobada. De hecho, ha sido puesta en práctica en asuntos tan complejos como la energía atómica (las bombas atómicas, por ejemplo).

Además, se tiene constancia de las leves pero innegables diferencias en el envejecimiento y el transcurso del tiempo que se dan entre astronautas y habitantes de la Tierra, dado que estos últimos, al estar más sometidos a la gravedad del planeta, viven el tiempo más aprisa.

Las teorías de Einstein permitieron el surgimiento de la cosmología, que es una rama de la física dedicada a la determinación de las condiciones de origen del universo. Sus observaciones sobre la curvatura de la luz fueron comprobadas públicamente en 1919, en el marco de un eclipse solar.

Fuente: https://concepto.de/teoria-de-la-relatividad/#ixzz6Y9sUb5UY

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Biografía de Albert Einstein

Einstein huyó a EEUU poco antes de que el nazismo llegara al

poder en Alemania.

Albert Einstein nació en Ulm, Alemania, en 1879. Hijo de Hermann Einstein y Pauline Koch, familia de ascendencia judía, se dice que su desarrollo intelectual fue tardío y presentó de niño una notoria lentitud para expresarse, lo cual hizo que sus padres pensaran que presentaba alguna clase de retraso mental.

De niño era tímido, paciente y metódico. Más adelante demostró un talento notorio para las ciencias naturales, a pesar de nunca haber sido un alumno brillante. La rigidez del sistema educativo alemán en la época imperial le jugó siempre en contra y se dice que tuvo algunos altercados con las autoridades.

Se graduó de profesor de matemática y física, y su primera esposa fue la feminista radical Mileva Marić. Su genio pasó inadvertido y desaprovechado hasta que a comienzos del siglo XX publicó sus primeros ensayos sobre física.

La brillantez de sus aportes al campo no le impidió sentir miedo de las políticas antisemitas que proclamaba el régimen nazi alemán (que luego alcanzó el poder en 1933). Por esa razón Einstein huyó a los Estados Unidos en 1932, junto a su segunda esposa, su prima Eva Loewenthal.

En Estados Unidos obtuvo la nacionalización y siguió sus estudios, centrados en una teoría que unificara las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Pero esta labor quedó inconclusa.

A los 76 años Einstein sufrió un aneurisma en la aorta abdominal y murió el 18 de abril de 1955, en el Hospital de Princeton. Su cuerpo fue cremado ese mismo día. Previamente, el patólogo del hospital extrajo su cerebro, sin permiso de la familia, con el propósito de preservarlo para estudios futuros respecto a su increíble inteligencia. Fuente: https://concepto.de/teoria-de-la-relatividad/#ixzz6Y9sUb5UY

Referencias:

María Estela Raffino en"Movimiento". https://concepto.de/movimiento/. Consultado: 01 de septiembre de 2020.

“Teoría de la relatividad” en Wikipedia. “Teoría de la relatividad especial” (video) en CuriosaMente. “La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en cuatro simples pasos” en National Geographic. “La Relatividad Especial” en la Biblioteca Digital del Instituto Latinoamericano de Comunicación

Educativa. “El legado de Albert Einstein: la Teoría de la Relatividad” en Muy Interesante. “Einstein’s Theory of General Relativity” en Space.com.

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Actividad

En un documento Word o en tu cuaderno

desarrolla los siguientes puntos:

1) Con el fin de organizar mejor el conocimiento las ciencias naturales se dividen en cuatro grandes

ramas, ¿cuáles son estas 4 ramas o divisiones? Realizar una consulta y un pequeño resumen

sobre cada una de ellas.

2) En física ¿qué es la mecánica y cuál es su clasificación?

3) Cuál es la diferencia entre mecánica clásica y mecánica cuántica.

4) En física ¿qué es el movimiento? Y ¿cuál es la rama de la física que se encarga de su estudio?

5) Cual es la diferencia entre Dinámica y cinemática.

6) Explicar qué es la teoría de la relatividad y cuáles son las dos teorías que la componen.

7) Quién fue Albert Einsteein y ¿por qué es importante para la humanidad?.

La información de esta guia fue recopilada de:

María Estela Raffino en: https://concepto.de/movimiento/.

Wikipedia. “Teoría de la relatividad”

National Geographic. “La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en cuatro simples pasos”

Biblioteca Digital del Instituto Latinoamericano de Comunicación Educativa. “La Relatividad Especial”

Información recopilada por: Pablo Emilio Moreno Suárez en septiembre de 2020.