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Guía 1

CIENCIAS (Química-Física) – Grados décimo

1. FECHA DE PUBLICACIÓN DE ESTA GUÍA Lunes 1 de febrero

2. FECHA LÍMITE PARA ENTREGAR LA GUÍA Viernes 19 de febrero

3. FORMA Y MEDIO DE ENTREGA El trabajo debe ser presentado en un solo archivo formato PDF realizando TODOS LOS

PROCEDIMIENTOS y deberá ser cargado en TEAMS como TAREA.

4. HABILIDADES QUE EL ESTUDIANTE

ADQUIERE Física:

1. Reconoce las características del Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.) y soluciona

problemas usando las ecuaciones propias de este movimiento.

2. Construye y analiza graficas de desplazamiento y velocidad en función del tiempo para el

M.R.U. en distintas situaciones.

Química:

Analizar la importancia de la química en el desarrollo de la cotidianidad.

1. Comprender con precisión y claridad los conceptos: materia, energía, cambios físicos

y químicos, sustancia pura y mezcla.

2. Identificar y discutir las evidencias que permitieron la formulación de los modelos

atómicos.

3. Conocer la estructura y propiedades de la materia.

5. ACTIVIDADES Física:

5.1 Resuelve con PROCEDIMIENTOS COMPLETOS en HOJAS CUADRICULADAS DE BLOG cada

uno de los siguientes problemas:

a. Usando un cronometro o reloj, calcule el tiempo empleado para recorrer una distancia de

aproximadamente 50 metros. Con los datos obtenidos determine el valor aproximado de su

velocidad promedio con 2 cifras decimales.

Profesor: Carlos Augusto Arévalo

Profesor: Yesid Pasive Castellanos 1001 1003 1002 1004

1005 1007 1006 Profesor: Alejandro Castellanos

Profesor: Fredy Palacino

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b. Con la velocidad anterior, determine que distancia recorrería en un tiempo de 18 minutos

suponiendo que su velocidad es constante.

c. Con el mismo valor de velocidad, calcule cuanto tiempo será necesario para recorrer una

distancia de 3 km.

d. Una persona corre a razón de 80 metros cada 32 segundos. Determine la velocidad promedio

y la distancia que recorrería en un tiempo de 1 hora y media.

e. Realice una gráfica de posición en función del tiempo para el movimiento realizado en el punto

anterior.

5.2 Observe y analice la siguiente gráfica que representa el movimiento de una persona durante 12

segundos, luego responda las preguntas planteadas de la f a la j.

¿Cuál es la posición inicial de la persona?

f. ¿Durante cuánto tiempo y en que

intervalos la persona estuvo en reposo?

g. ¿Cuál es la velocidad de la persona en

el segundo y tercer intervalo de tiempo?

h. ¿Cuál es la distancia total recorrida a

los 12 segundos?

i. ¿Cuál es el desplazamiento al final

del recorrido?

Química:

1. Realice una línea del tiempo en la cual indica los periodos, etapas y años importantes del desarrollo

histórico de la química.

2. Realice un mapa mental sobre las propiedades de la materia.

3. Un científico recibió unas muestras metálicas para determinar si corresponden al mismo material.

Decidió medir la masa y el volumen de cada muestra. Los datos obtenidos fueron los siguientes:

Muestra Masa (g) Volumen (cm3)

1 18,36 6,8

2 45,58 15,4

3 73,98 27,4

4 8,64 3,2

5 45,09 16,7

a. Elabore una gráfica X y Y con los datos obtenidos.

b. Calcule la densidad de cada muestra.

c. ¿Las muestras corresponden a la misma sustancia? Justifique su respuesta.

4. Complete las siguientes tablas:

a. Indique con una X el tipo de cambio físico o químico de las siguientes situaciones.

Situación Cambio Físico Cambio Químico

Quema de una hoja de papel

Deshielo de los polos

Lluvia

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Oxidación de una puntilla

Recortar una hoja de papel

b. Indique con una X como se clasifican cada una de las siguientes sustancias.

Sustancia Sustancia Pura Mezcla

Elemento Compuesto Heterogénea Homogénea

Gaseosa

Aire

Bicarbonato

de sodio

Hierro

Ensalada

Oro

Sal

Sopa

Agua

c. Dibuje el método de laboratorio correcto para separar las siguientes mezclas.

Mezcla Método de Separación

Agua y sal

Alcohol y agua

Agua y aceite

Azúcar y sal

Jugo y bagazo

d. Complete la siguiente tabla con la información correspondiente.

Autor Modelo Características (mínimo

3)

Dalton

-El núcleo está formado

por núcleo y periferia.

-El núcleo tiene carga

positiva.

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-Los electrones están

ubicados en la periferia del

núcleo.

Modelo atómico actual

e. Complete la siguiente tabla con la información correspondiente.

Isotopo p+ n° e- Z A Carga

Al25 +3

O31 -2

Ba110 +2

26 27 24

43 43 43

55 53 54

17 35 -1

36 36 35

18 20 42

25 50 0

6. TEORÍA Y MATERIAL DE CONSULTA Física:

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (M.R.U.)

El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es un movimiento cuya trayectoria es una recta y con velocidad

constante (puesto que no hay aceleración). Un ejemplo de esto es una moto moviéndose en una autopista en

línea recta con velocidad constante; es decir recorriendo espacios iguales en tiempos iguales, así si su velocidad

es de 45 km/h. en dos horas recorrerá 90 km y en tres horas 135 km.

Ecuaciones

Las características y ecuaciones generales de este movimiento son:

• Aceleración (𝑎): Es Nula o igual a cero.

• Velocidad (𝑣): Es constante durante el movimiento.

• Posición (𝑥): Se determina multiplicando la velocidad por el tiempo y sumando la posición inicial.

𝑎 = 0 𝑚/𝑠2 𝑣 = 𝑐𝑡𝑒 (𝑚/𝑠) 𝑥 = 𝑣 ∙ 𝑡 + 𝑥0

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Ejemplos:

1. Una persona se mueve con una velocidad constante de 7,2 m/s. determine la distancia recorrida en 8

segundos respecto al árbol en los siguientes dos casos.

• En este caso la persona inicia su movimiento desde el árbol, así su posición

inicial es cero y el problema se resuelve sustituyendo el tiempo en la ecuación

general. Es decir: 𝑥 = 𝑣 ∙ 𝑡 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 𝑡 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 8 𝑠𝑒𝑔 = 57,6 𝑚.

• En este segundo caso la persona no inicia el movimiento desde el árbol

sino delante de él, así que su posición inicial (𝑥0) es 5 m. usando la ecuación

completa se sustituye el tiempo en la ecuación general. Es decir:

𝑥 = 𝑣 ∙ 𝑡 + 𝑥0 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 𝑡 + 5 𝑚 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 8 𝑠𝑒𝑔 + 5 𝑚 = 62,6 𝑚.

2. Continuando con el ejemplo anterior, determine ahora el tiempo necesario para que la posición de la persona

respecto al árbol sea de 360 metros, en los dos casos.

• En el primer caso la ecuación general es 𝑥 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 𝑡; de la cual se despeja el tiempo y se

sustituye la posición final. Así: 𝑡 =𝑥

7,2 𝑚/𝑠=

360 𝑚

7,2 𝑚/𝑠 = 50 seg.

• En el segundo caso la ecuación general es 𝑥 = 7,2 𝑚/𝑠 ∙ 𝑡 + 5 𝑚; de la que se debe despejar t y

sustituir la posición final. Así: 𝑡 =𝑥−5 𝑚

7,2 𝑚/𝑠=

360 𝑚−5 𝑚

7,2 𝑚/𝑠=

355 𝑚

7,2 𝑚/𝑠 = 49,31 seg.

3. Un auto se mueve a razón de 147 km cada 2 horas y media. Determine la velocidad del auto y la ecuación

general que sirve para determinar la posición.

De la ecuación 𝑥 = 𝑣 ∙ 𝑡 + 𝑥0, el término de la posición inicial se elimina quedando 𝑥 = 𝑣 ∙ 𝑡 , luego se

despeja la velocidad y se sustituyen los datos de distancia y tiempo. 𝑣 =𝑥

𝑡=

147 𝑘𝑚

2,5 ℎ= 58,8 𝑘𝑚/ℎ,

luego sustituimos la velocidad en la ecuación general de este caso. 𝑥 = 58,8 𝑘𝑚/ℎ ∙ 𝑡

Análisis de Gráficas

En el M.R.U. existen graficas donde en los intervalos de tiempo la velocidad puede ser constante o nula, es decir

las gráficas de posición en función del tiempo, siempre están conformadas por líneas rectas. A continuación,

estudiaremos distintos tipos de graficas x – t, como ejemplo.

En la gráfica a) se representa un movimiento con velocidad constante positiva y posición inicial positiva.

En la gráfica b) se representa un movimiento con velocidad constante positiva y posición inicial negativa.

En la gráfica c) se representa un movimiento con velocidad constante positiva y posición igual a cero.

En la gráfica d) se representa un movimiento con velocidad constante negativa y posición inicial positiva.

Si en una gráfica x-t, la recta aparece horizontal representa que la velocidad es cero, por tanto, el cuerpo se

mantiene en reposo.

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Otro tipo de graficas son las que están compuestas por movimientos con velocidad constante en intervalos de

tiempo. A continuación, se presenta un ejemplo de análisis completo con preguntas resueltas.

• ¿Cuántos intervalos de tiempo hay?

Rta/ hay 5 intervalos de tiempo con velocidades constantes.

• ¿Cuál es la posición inicial?

Rta/ La posición inicial se determina cuando el tiempo es cero; es

decir es el corte con el eje de la posición, en este caso 𝑥0 = 5 𝑚

• ¿Durante cuánto tiempo estuvo en reposo y en que intervalos?

Rta/ Durante 3 segundos, en los intervalos 2 y 4, que se escriben así 𝑡2 y 𝑡4. Es notable que en estos

intervalos las líneas son horizontales.

• ¿Cuál es la velocidad en los intervalos 𝑡3 y 𝑡5?

Rta/ Para hallar la velocidad en graficas usamos la expresión 𝑣 =∆𝑥

∆𝑡=

(𝑥−𝑥0)

(𝑡−𝑡0) . Aquí se sustituyen las

posiciones final e inicial, al igual que los tiempos de los intervalos que se desean hallar. Así:

𝑣3 =∆𝑥

∆𝑡=

(24 𝑚 − 10 𝑚)

(4 𝑠𝑒𝑔 − 3 𝑠𝑒𝑔)=

14 𝑚

1 𝑠𝑒𝑔= 14 𝑚/𝑠𝑒𝑔.

𝑣5 =∆𝑥

∆𝑡=

(0 𝑚 − 24 𝑚)

(8 𝑠𝑒𝑔 − 5 𝑠𝑒𝑔)=

−24 𝑚

3 𝑠𝑒𝑔= −8 𝑚/𝑠𝑒𝑔.

• ¿Cuál es la trayectoria ó distancia total recorrida?

Rta/ La trayectoria o distancia total recorrida (D) se halla sumando todos los desplazamientos sin

importar hacia donde se hagan.

𝐷 = 5 𝑚 + 0 𝑚 + 14 𝑚 + 0 𝑚 + 24 𝑚 = 43 m

• ¿Cuál es el desplazamiento al final de los 8 seg?

Rta/ Primero que todo es importante tener en cuenta que desplazamiento y trayectoria son diferentes,

el desplazamiento siempre se halla con la expresión ∆𝑥 = 𝑥 − 𝑥0; donde x en este caso es la posición

ya la final y 𝒙𝟎 es la posición inicial de todo el recorrido. Para este caso es:

∆𝑥 = 𝑥 − 𝑥0 = 0 𝑚 – 5 𝑚 = −5 𝑚

Otra forma de hallar el desplazamiento es sumando los desplazamientos positivos (avances) y restando

los negativos (retrocesos).

∆𝑥 = 5 𝑚 + 0 𝑚 + 14 𝑚 + 0 𝑚 − 24 𝑚 = −5 𝑚

Las dos formas son adecuadas, siendo la primera más inmediata y fácil.

Links de Consulta Complementarios:

https://www.fisicalab.com/apartado/mru

https://es.khanacademy.org/science/fisica-pe-pre-u/x4594717deeb98bd3:cinematica-de-una-particula-en-una-

y-dos-dimensiones/x4594717deeb98bd3:movimiento-rectilineo-uniforme-mru/a/movimiento-rectilneo-

uniforme

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https://www.problemasyecuaciones.com/MRU/primera-parte/problemas-resueltos-movimiento-rectilineo-

uniforme-MRU.html

https://www.universoformulas.com/fisica/cinematica/movimiento-rectilineo-uniforme/

http://www.cinematik3d.com/index.php/movimiento-rectilineo-uniforme/graficas-mru

https://www.youtube.com/watch?v=Tta2T0XupX0

https://fisicadelmovimiento.wordpress.com/cinematica/mapa-conceptual/velocidad-2/movimiento-rectilineo-

uniforme/analisis-de-graficas-mru/

Química:

Historia de la Química

La química está en nosotros y es inseparable de nuestra existencia. Podemos sentir su presencia en nuestra

vida cotidiana, en los materiales que usamos y en los medicamentos que nos sanan. Somos Química y ésta

nos acompaña en nuestra historia, desde los primeros días, cuando el asombro nos hizo descubrir el

mundo.

Primeros rastros de la química: el asombro

Cuando se encendieron unas ramas secas, quizás por accidente, los antiguos seres humanos se asustaron.

Luego, se acercaron a investigar preguntándose por esos colores que se movían y generaban calor y luz.

En ese momento no sabían que estaban presenciado una reacción química entre una sustancia llamada

combustible y el oxígeno presente en el aire: la combustión.

Los orígenes de la química hunden sus raíces en un acto que, 500.000 años atrás, fue base de la

sobrevivencia y la evolución de la especie: el fuego (1). Una vez dominado, generó otras reacciones: alteró

las estructuras de los alimentos, creándose el arte de la cocina, coció el barro y fue el principio de la

alfarería. Estos procesos de aprendizaje y transmisión de conocimientos duraron cientos y miles de años.

Artistas de los elementos

Tierra, fuego, aire y agua eran los componentes de los minerales. Así lo creían Aristóteles y los griegos,

quienes forjaban metales como el hierro, el cobre y el estaño con gran destreza. Gracias a la curiosidad

humana, se llegó a dominar la producción de vidrio, metal, arcilla y muchos otros materiales.

Ya en el siglo III a.C. se conocían tintes naturales y en China manipulaban la pólvora (2). Pero aún

quedaba un largo camino hasta la Química como ciencia. El ser humano tenía las reacciones entre sus

manos, pero no conocía sus mecanismos ni su naturaleza.

De la alquimia a la ciencia

La piedra filosofal, (3) que convertía cualquier metal en oro, era el horizonte de los alquimistas hasta el

siglo XVI. Fueron los primeros en desarrollar química experimental, con pruebas que les permitirían llegar

a su destino… aunque la piedra filosofal no fue más que una leyenda.

La Química adquiere las características de una ciencia experimental en el siglo XVIII, con los trabajos de

Antoine Lavoisier (4), que propone el concepto de elemento y la Ley de Conservación de la Materia,

planteando que la materia no se crea ni se destruye, convirtiéndose en el padre de la química moderna.

A partir de ahí, una serie de descubrimientos enriquecieron esta nueva ciencia: en 1774 Joseph Priestley

descubre el oxígeno, contraviniendo la idea de que el aire era un elemento en sí mismo. En 1803 se da un

paso más con la Teoría Atómica de Dalton, donde establece que no todos los átomos son iguales, sino

diferentes según su elemento. Durante este explosivo desarrollo de la Química fueron descartándose ideas

como el “vitalismo” que planteaba que era imposible sintetizar los productos orgánicos. Gracias a los

experimentos de Friedich Wöhler, en 1824 nace la Química Orgánica (5).

Ya conocidos los elementos, el paso siguiente era comprender la estructura de la materia, eje que

desarrolló Friederich Kekulé, uno de los principales creadores de la Teoría de la Estructura Atómica. El

broche de oro de este siglo lo pondría Dimitri Mendeleiev, que cristalizó en la Tabla Periódica (6), sus

esfuerzos por clasificar los elementos químicos según propiedades químicas y pesos atómicos.

Florece la industria

Los progresos de la química hicieron nacer una industria de productos que conocemos hasta el día de hoy.

La nitroglicerina, inventada por Ascanio Sobrero en 1846 era un potente explosivo químico, pero muy

inestable, que es superado por la dinamita, explosivo compuesto de nitroglicerina embebida en materiales

absorbentes. Esta creación de Alfred Nobel (7), generó una gran fortuna, que hasta hoy financia los

premios que llevan su apellido.

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Para reemplazar el marfil obtenido de los elefantes y usado en bolas de billar y teclas de piano, John

Wesley Hyatt inventó el termoplástico, mezcla de nitrato de celulosa, alcanfor y alcohol, al que llamó

Celuloide (8) … también material principal en el cine y la fotografía.

Un agitado siglo XX

Los asombrosos descubrimientos y aplicaciones de la Química continuaron en el siglo pasado,

destacándose la radioactividad, que hasta hoy se aplica en medicina (9), energía nuclear y aplicaciones

industriales, que plasmó en la historia el nombre de Marie Curie.

Otro hito, que cambió el estudio de la química, fue el que instauró Carl Pauling, al plantear la esencia del

enlace químico, ¡cuando sólo tenía 18 años! Además, se le considera fundado de la Biología Molecular.

Y en su camino de descubrir “El secreto de la vida” James Watson y Francis Crick, en 1953, descubrieron

la estructura de doble hélice del ADN (10), coronando así las investigaciones que muchos científicos ya

habían realizado.

El descubrimiento de los fullerenos (11), por Harold Kroto, Smalley y Curl abrió un nuevo camino por

donde la química actual está transitado: la nanociencia y la nanotecnología, áreas que prometen realizar

grandes revoluciones en el siglo XXI, continuando la sorprendente historia de la Química

https://www.explora.cl/blog/historia-de-la-quimica-desde-el-fuego-a-nuestros-dias/

Para profundizar http://encina.pntic.mec.es/~jsaf0002/p14.htm

La Materia

https://sites.google.com/site/quimicajulian/home/mapa-conceptual

Propiedades de la Materia

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https://acercamateriales.blogspot.com/2019/11/mapa-conceptual-de-la-clasificacion-de.html

Métodos de Separación de Mezclas

https://iedistritalgrancolombiano.blogspot.com/p/explicitacion-de-saberes.html

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Modelos Atómicos

https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa4/n10/m2.html

Estructura Atómica

http://nomasdudasquimica.blogspot.com/2016/03/

Isotopos

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Nuclear/nucnot.html

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https://www.unprofesor.com/quimica/caracteristicas-de-los-isotopos-3780.html

7. EVALUACIÓN

Ítem a Evaluar Valoración en

Unidades

Entrega el trabajo completo, donde desarrolla los ejercicios, mostrando

procedimientos y una adecuada resolución.

3,5

Presentación adecuada y organizada (trabajo de calidad) 1,0

Entrega de acuerdo a las fechas establecidas 0,5