1. ndice1. El movimiento rectilneo ........................ pg. 12. El movimiento circular .. pg. 253. Las fuerzas ... pg 454. Fuerzas y presiones en fludos .. pg. 695. Astronoma y Gravitacin Universal pg. 916. Trabajo y energa .. pg. 1217. Calor y energa ... pg. 1458. Las ondas .... pg. 1799. El tomo y enlaces qumicos ... pg. 21110. Transformaciones qumicas ... pg. 24511. La qumica del carbono .. pg. 28112. Compuestos del carbono .. pg. 319Direccin y coordinacingeneral:Instituto Superior de Formacin yRecursos en Red para elprofesorado del Ministerio deEducacin, Poltica Social yDeporte.Coordinacin:Joaqun Recio Miarro.Diseo:M Jos Garca Cebrin.Joaqun Recio Miarro.Autores:Jess M. Muoz Calle.Lus Ramrez Vicente.Joaqun Recio Miarro.Jos Lus San Emeterio Pea.Inmaculada Sevila Pascual.Jos Villasuso Gato. Ministerio de Educacin, Poltica Social y Deporte, 2009.Fsica y Qumica 4 ESO

2. Antes de empezar1. Observa, algo se mueve.Sistema de referencia, SRTrayectoriaPosicinDesplazamientoVelocidad2.Cambiando la velocidadLa aceleracinVariacin uniforme de la velocidad3. El movimiento rectilneo (MR)MR uniformeMR uniformemente aceleradoMR en grficosLa cada libreEjercicios para practicarPara saber msResumenAutoevaluacinActividades para enviar al tutorObjetivosEn esta quincena aprenders a: Valorar la observacin como unaaccin bsica para el conocimientocientfico. Reconocer el papel que desempeel estudio de los movimientos en eldesarrollo del mtodo cientfico. Identificar las magnitudes fsicas quepermiten interpretar los movimientoscon rigor y sin ambigedad. Describir movimientos cotidianostanto naturales como propulsados. Utilizar los grficos como estrategiapara la resolucin de problemas. Adquirir estrategias que permitanresolver cuestiones fsicas relacionadascon los movimientos. Resolver problemas sobre movimientosrectilneos.FSICA Y QUMICA 1El movimiento rectilneo1 3. 2 FSICA Y QUMICA 4. Antes de empezarEl movimientoSi hay un ejemplo de fenmeno fsico que ha merecido la atencin del serhumano desde la antigedad hasta nuestros das, es el del movimiento. Laforma de orientarse ms antigua conocida es a travs de la posicin que vanadoptando las estrellas en la cpula celeste a lo largo del ao y de la zonadonde se observa. La trayectoria de las partculas fundamentales en reaccionesnucleares es un tema de gran actualidad, permite retrotraernos a los orgenesdel universo.Las situaciones que se abordan en este tema representan una pequea partede la realidad y en muchos casos simplificada, Galileo as lo entendi y con elloofreci un modo de actuar asumido por la Ciencia como forma de trabajo en elquehacer cientfico, el mtodo cientfico. Su aplicacin permiti a Isaac Newtondeducir las Leyes de la Dinmica y la Ley de Gravitacin Universal quegobiernan la mayora de los movimientos cotidianos y celestesrespectivamente. Ms tarde, estos conocimientos inspiraron a los qumicos enlas teoras atmicas las cuales ofrecen una explicacin de la estructura ntimade la materia. Todo ello ser abordado a lo largo del curso, pero, volvamos alprincipio y tratemos de describir los movimiento rectilneos.FSICA Y QUMICA 3El movimiento rectilneo 5. 1. Observa, algo se mueveSistema de referencia SREl movimiento forma parte de los fenmenos fsicosque ms directamente se perciben, sin embargo, sudescripcin detallada ha trado de cabeza a ms de uncientfico a lo largo de la historia, a qu ha podidoser debido?La apariencia de un movimiento depende del lugar deobservacin, en concreto de su estado demovimiento. El descenso de una hoja que cae de unrbol es distinto visto por una persona situada debajoque el de otra que lo observa desde un autobs enmarcha. Esto plantea la necesidad de elegir unsistema de referencia relativo al cual se refiera laobservacin.TrayectoriaCmo describiras el movimiento de la Luna? Qupensaban los hombres y mujeres acerca delmovimiento del sol antes del s. XVI? Es vertical yhacia abajo el movimiento de un objeto al caer? Lareferencia ms inmediata de un movimiento es laforma del camino que describe, pero hay que precisarun poco ms para acercarse al concepto que ahora sepresenta: la trayectoria.El resultado de observar un movimiento est ligado aun SR, como hemos visto en el anterior apartado. Elque se mueva o no el SR repercute en la forma depercibir el movimiento estudiado.La Luna describe un crculo si seobserva su movimiento desde laTierra. Si trasladamos el sistemade referencia al Sol, ese mismomovimiento se convierte en unepicicloide.Observa la trayectoria quedescribe el avin, coincide con elrastro creado por lacondensacin de los gases queexpulsa el motor.4 FSICA Y QUMICASistema de referencia (SR) es ellugar desde donde se miden lasposiciones que atraviesa un mvil a lolargo del tiempo.Trayectoria es el camino quedescribe un objeto aldesplazarse respecto de unsistema de referenciaEl movimiento rectilneo 6. Posicin: Representacin vectorialLa descripcin de un movimiento requiere conocer ellugar donde se encuentra (posicin) y cundo(instante).InstanteSe representa por la letra t, acompaado de algnsubndice si es necesario, para indicar el lugar queocupa este dato respecto de un conjunto de medidas.La unidad fundamental en el Sistema Internacional esel segundo (s).El tiempo transcurrido entre dos instantes sesimboliza con las letras t. Pongamos un ejemplo:Obtenemos el conjunto de datos siguientespor la lectura directa de un cronmetro: 0s ;0,5 s; 1 s; 1,5 s.Situacin SmboloTiempotranscurridoInicial t0 = 0 s1 t1 = 0,5 s t = t1-to = 0,5 s2 t2 = 1,0 s t = t2-t1 = 0,5 s3 t3 = 1,5 s t = t3-t2 = 0,5 sPosicinLa representacin en un plano se realiza sobre unosejes coordenados XY. El observador se sita en elorigen del Sistema de referencia (SR).En esta imagen la posicin paracada instante t, se correspondecon el vector, representado poruna flecha.El grfico flecha permiterepresentar cualquier magnitudEl movimiento rectilneo 7. La representacin vectorial de una magnitud fsicacontiene tres datos: el mdulo, la direccin y elsentido. Para el caso de la posicin, qu son y cmose averiguan?La posicin tiene que informar de la situacin de unmvil respecto de un observador situado en el SR.Esta informacin se concreta con la distancia al SR ycon las coordenadas del punto donde se encuentra. Elmdulo, la direccin y el sentido del vector posicindan cuenta de ello, veamos cmo:Observa el ejemploPero un mvil cambia deposicin, Qu magnitud fsica dacuenta de ello?6 FSICA Y QUMICAEl movimiento rectilneo 8. DesplazamientoLa palabra desplazarse tiene un uso cotidiano, pero,como es frecuente, el lenguaje cientfico la haadoptado precisando su significado.Un mvil se desplaza, evidentemente cuando semueve, pero se corresponde con algn valorconcreto? Es lo mismo espacio recorrido quedesplazamiento?...Observa en la imagen superior el desplazamientosimbolizado por el vector rojo que parte de la posicinen el instante inicial to y termina en la posicincorrespondiente al instante final tf.Imagina una bola de billar describiendo unmovimiento rectilneo entre dos choques consecutivos(dos instantes). Cmo se representa eldesplazamiento?. A partir de l, se podra determinarel espacio que recorri?. Teproponemos que realices unplanteamiento concreto de estasituacin.FSICA Y QUMICA 7El desplazamiento entre dos instantes, to yt, se corresponde con un vector que seextiende desde la posicin en to hasta laposicin en t.El movimiento rectilneoSi la trayectoria entre dosinstantes es rectilnea, eldesplazamiento (sumdulo) equivale alespacio recorrido. Suunidad fundamental demedida en el SI es elmetro (m). 9. VelocidadLa velocidad de un objeto a menudo se confunde conla rapidez. La velocidad fsicamente es un vector y portanto tiene un mdulo (la rapidez), una direccin y unsentido.Mdulo: Es la rapidez aunque en la mayora decontextos se identifica como la velocidad.La rapidez con que se desplaza un mvil es la relacin(cociente) entre el espacio que se recorre y el tiempoque tarda en recorrerlo. Su unidad fundamental en elSistema Internacional es el metro por segundo (m/s).Durante un movimiento pueden producirse cambiosen la rapidez, en estos casos el clculo obtenido esuna velocidad media de todo el recorrido.La rapidez es un aspecto de la velocidad. Dos mvilespueden llevar la misma rapidez pero dirigirse a sitiosdiferentes. Nuevamente el carcter vectorial de estamagnitud permite reflejar estos aspectos. Cmo serepresentan?El vector velocidad se dibujasobre el mvil con un tamaoproporcional a su mdulo.La direccin es la de la rectatangente a la trayectoria y elsentido el del movimiento.Para mostrar toda estainformacin se requiere de lanotacin vectorial. A pesar deque el mdulo de un vector esuna cantidad positiva, resulta tilpara los clculos en losmovimientos rectilneos usar unsigno algebraico que indica elsentido del movimiento. Estanotacin ser utilizadafrecuentemente en este curso yse resume en:v>0, El mvil se dirige hacia elsentido positivo del eje decoordenadas.v0Aceleracin enel sentidonegativo delos ejesNegativo,a0 m/syo=0 mto=0 sAlturamximag=-9,8 m/s2v=0 m/symaxtmaxRegresog=-9,8 m/s2v0 el mvil se desplaza haciael sentido positivo del eje. v0 La interaccin que originala aceleracin se dirige hacia el sentidopositivo del eje. a