EXPERIMENTO: Se quedó con el cambio

FÍSICA III

Agustín Quijas RodríguezAna Luisa Martínez GómezKate Noemi Garay Porras

Mariana Ivette Ramirez Gould-TaylorSheila Jael Chávez Aguilar

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICACOLEGIO DE BACHILLERES

INSTITUTO VILLA DEL ESPÍRITU SANTO

EXPERIMENTO

1

Índice

CONTENIDO

OBJETIVO

PREGUNTAS

PROBLEMAS

HIPÓTESIS

2

1. ACTIVIDADES 3

1.1 ACTIVIDAD 11.2 ACTIVIDAD 21.3 ACTIVIDAD 31.4 ACTIVIDAD 4

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2. EVALUACIÓN 9

3. CONCLUSIONES 9

2

Objetivo

Identificar las variables que determinan los cambios de velocidad en un objeto.

Analizar en forma cualitativa, la relación entre variables que determinan el cambio de velocidad en un objeto

Preguntas

Un auto parte del reposo y después de cierto tiempo alcanza una velocidad de 100 km/hrs

a) Su velocidad cambia / permanece constante b) Su movimiento es libre / forzado c) ¿Cuál es el valor de cambio de velocidad? 100 kmd) El valor de Fneta que actúa sobre el auto es igual a cero / diferente a

cero e) Si al entrar a una curva disminuye su velocidad de 100 km/h a 80 km/h

¿Cuál es su cambio de velocidad? Explica es libre, porque

Problema

Habrás notado que cuando viajas en un automóvil por una avenida donde hay bastantes semáforos puedes apreciar muchos cambios de velocidades. De igual manera Ricardo observa que su amigo Alonso al jugar con su patín del diablo en ocasiones va lento y en otras va más rápido. Es decir el patín cambia su velocidad. Entonces le entra la curiosidad por saber....,

¿De qué variables depende el cambio de velocidad de un objeto? ¿Cómo se relacionan estas variables? Aceleración y desaceleración, fuerza, masa, fricción, inercia.

Hipótesis

Comenta con tus compañeros y escribe una posible respuesta al problema anterior

Actividades

Actividad 1

Variables que intervienen para el cambio de velocidad de un objeto

a) Toma los dos balines iguales, a uno dale un empujón pequeño con tu mano (aplicar fuerza de corta duración) y a otro dale un empujón mayor (también

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aplicar fuerza de corta duración pero de mayor intensidad) ¿su cambio de velocidad es el mismo? No ¿Cuál es la variable que tu estas cambiando? Fuerza

b) Toma nuevamente dos balines iguales, a uno de ellos dale un empujo (aplicar fuerza de corta duración) y al otro, dale un empujón, mantén tu mano más tiempo empujando (aplicar fuerza prolongada). ¿Su cambio de velocidad es el mismo? No ¿Cuál es la variable que tu estas cambiando? Aceleración y desaceleración

c) Ahora toma dos balines de diferente tamaño (diferente masa también), aplica a ambos un empujón igual ¿su cambio de velocidad es el mismo? No ¿Cuál es la variable que tu estas cambiando? Masa

d) Al resumir las observaciones de las actividades anteriores, es posible señalar que el cambio de velocidad depende de: 1) Fuerza, 2) Masa y 3) Velocidad.Hasta aquí tienes razón, pero haz considerado cambiar la superficie de contacto ¿ocurre algo con la fuerza de fricción? Si ¿Consideras que esta influye en el cambio de velocidad? Si

1.- ¿Estas afirmaciones están de acuerdo con tu hipótesis? Si

Actividad 2Relación entre fuerza y cambio de velocidad Utiliza el material disponible para armar el dispositivo que se muestra en la figura

1) Coloca el balín en el extremo del riel y golpea flexionando una regla de latico, como se muestra en la figura. Observa el cambio de velocidad que presenta el balín

2) Coloca nuevamente el balín sobre el riel pero ahora flexiona mucho más la regla (aplica más fuerza) para golpearlo.

Contesta las siguientes preguntas de acuerdo a tus observaciones

I. ¿En cuál de los dos pasos se aplica mayor fuerza? Explica En la segunda pues al momento de flexionar más la regla

II. Si comparas el cambio de velocidad que el balín adquiere en el paso 1, con el cambio de velocidad del balín del paso 2 ¿En qué caso se presenta mayor cambio de velocidad? En el segundo

III. ¿Qué variable provoca el cambio de velocidad? Fuerza

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IV. ¿Qué relación observas entre la fuerza y el cambio de velocidad? Constante Escribe como la representas Entre mas fuerza aplicamos mas velocidad obtiene

V. ¿Qué variables permanecen constante en esta actividad? 1) Fuerza 2) Aceleración

Actividad 3

Relación entre el tiempo y cambio de velocidad

Inclina ligeramente el riel de aluminio como se observa en la imagen, coloca el balín en el extremo más alto (posición a) suéltalo y observa su movimiento hasta llegar al final (posición c). Repite lo mismo pero ahora coloca el balín a la mitad del riel (posición b).

Contesta las siguientes preguntas según tus observaciones

1) ¿En qué posición A o B se aplica la mayor fuerza al balín durante más tiempo? En la A porque hay mas aceleración

2) ¿En qué caso se observa mayor cambio de velocidad en el balín cuando pasa por la posición c? En el caso A

3) ¿Qué variable provoca la diferencia en el cambio de velocidad que el balín adquiere en las dos posiciones? Gravedad

4) ¿Qué relación observas entre el tiempo de aplicación de la fuerza y el cambio de velocidad? No aplicamos fuerza pero la gravedad funciona como tal

5) ¿Cómo es la masa del balín que usaste en la posición A y B? Es la misma masa

6) ¿Cómo es la fuerza aplicada sobre el balín comparando las dos posiciones A y B? No aplicamos fuerza, utilizamos la gravedad.

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Actividad 4

Relación entre masa y cambio de velocidad

a) Coloca el riel en forma horizontal y con una regla golpea al balín como lo hiciste en la actividad 2. Observa el cambio de velocidad

b) Repite el inciso A, pero ahora coloca un balín de masa diferente. Es importante que la regla se flexione exactamente igual en los dos casos.

Contesta las siguientes preguntas de acuerdo a tus observaciones de los dos pasos anteriores.

1) ¿En cuál caso el balín es de mayor masa? Segundo 2) ¿En qué caso se observó mayor cambio de velocidad? Segundo3) ¿Qué relación se presenta entre la masa y el cambio de velocidad? Entre

mas masa mas aceleración ¿Cómo representan estas relaciones? Pues como aplicamos la misma fuerza, la diferencia esta en la masa de cada objeto.

4) ¿Qué variable provoca la diferencia en el cambio de velocidad que los dos balines presentan? Fuerza y masa

5) ¿Qué variable permanecen constantes en esta actividad? 1) Fuerza 2) Masa

De las afirmaciones que ha obtenido puedes asegurar que el cambio de velocidad de un móvil depende de: fuerza neta, tiempo y masa del objeto.

Conclusiones

Coloca dentro de las elipsis la palabra o palaras que correspondan. Para contestar correctamente, analiza los resultados obtenidos en las actividades anteriores

6Evaluación

Completa los siguientes enunciados

Alfonso juega con su patín del diablo y su amigo Ricardo que lo observa se da cuenta de que cuando Alonso aplica una fuerza al patín, esto presenta un cambio de Velocidad

Si Alfonso aplica una fuerza mayor el cambio de velocidad que presenta el patín es Aceleración

Ricardo auxiliándose de su reloj observa que cuando Alfonso aplica una fuerza a su patín es Constante

Alfonso va a la tienda por 5 kilos de azúcar en su patín y cuando regresa a pesar de que aplica la misma fuerza que cuando iba el patín del diablo presenta un cambio de velocidad Desaceleración

Masa

Fuerza neta

Variables independientes

Relación directa

Variables dependientes