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Física I
Manual de Prácticas
Nombre del alumno: ___________________________________
Nombre del laboratorista:_______________________________
Nombre del profesor:___________________________________
Grado & Grupo: ________________
Manual de prácticas de
laboratorio de
Academia Estatal de Física I 2016
2
Autorizó:
M. A. José Eduardo Hernández Nava
Rector de la Universidad de Colima
M.C.P. Carlos Eduardo Monroy Galindo
Coordinador General de Docencia
Mtro. Luis Fernando Mancilla Fuentes
Director General de Educación Media Superior
Academia de Física
Ing. Salvador Aguilar Aguilar Ing. José de Jesús Jiménez Gutiérrez
Mtra. Myriam Navarro Cobián Biol. Ulises Díaz Llerenas
Mtro. Leonardo Fabio Zepeda Castell. Mtro. Fernando Velasco Cervantes.
Mtra. Angelita Cárdenas Solís Ing. Rafael Puente López Ing. Salvador Cruz Muñiz
Ing. Luis Antonio Ramírez Rodríguez Mtra. Diana Vianey Ponce Angulo
Ing. Carlos Coutiño Torres Ing. Rubén Cadena Díaz
Lic. Héctor Catalán Rodríguez Ing. Luz Elena Lozano Viera Ing. Adán Magaña Martínez Ing. Iván Salinas Enríquez
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ÍNDICE
Presentación………………………………………………………………… 4
Introducción…………………………………………………………………. 4
Instrucciones generales …….……………………………………………. 5
Bitácora de prácticas de laboratorio……………………………………. 7
Practica No. 1 ………………………………………………………………. 8
Practica No. 2 ………………………………………………………………. 12
Practica No. 3 ………………………………………………………………. 16
Practica No. 4 ………………………………………………………………. 20
Practica No. 5 ………………………………………………………………. 25
Practica No. 6 ………………………………………………………………. 29
Practica No. 7 ………………………………………………………………. 33
Practica No. 8 ………………………………………………………………. 37
Practica No. 9 ………………………………………………………………. 41
Practica No. 10 ………………………………………………………………. 45
Practica No. 11 ………………………………………………………………. 50
Practica No. 12 ………………………………………………………………. 56
Anexo 1 ………………………………………………………………………… 59
Anexo 2 ………………………………………………………………………… 60
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PRESENTACIÓN
El presente manual es un apoyo didáctico, que complementa el desarrollo del
programa de estudio de la asignatura de Física I, misma que pertenece al área de las ciencias
experimentales. Las actividades sugeridas, van de acuerdo con los contenidos de la
asignatura, además favorecen el trabajo en equipo y fortalecen la consolidación del
conocimiento, ya que requieren tanto de la demostración como de la comprobación a través
de la aplicación del método científico. Asimismo, el uso de este manual permitirá a los grupos
colegiados realizar el seguimiento académico de la temática del programa de estudios.
Por estas razones, la Dirección General de Educación Media Superior pone a
disposición de la planta docente este manual, con el fin de contribuir con el desarrollo del
proceso educativo de los estudiantes.
INTRODUCCIÓN
La Física, en nuestra Universidad, se empieza a cursar en tercer semestre, es una
ciencia experimental que contribuye al perfil de egreso y es importante ya que gracias a su
estudio los jóvenes pueden explicar con argumentos científicos varios fenómenos cotidianos
presentes en su entorno.
Con este manual prácticas de Física I, se desarrollarán saberes específicos que les
ayudarán a los estudiantes a interpretar los procesos físicos generados por las interacciones
espacio – tiempo - materia y energía, así como la física de los nuevos materiales; al mismo
tiempo, se fomentarán valores entre los estudiantes, para formar individuos con sentido ético
y profesional.
Este manual consta de 12 practicas, las cuales les permitirán a los estudiantes explicar
las características de la ciencia y de la física para fundamentar el desarrollo tecnológico
presente en los distintos contextos de la sociedad; así como también, les ayudará a
reconocer las propiedades y causas de los distintos tipos de movimiento y energía.
CADA UNA DE LAS PRÁCTICAS ESTÁ DIVIDIDA EN LAS SIGUIENTES SECCIONES:
Número de la práctica: Las prácticas mantienen una secuencia lógica acorde con el
programa de Física 1 del nivel medio superior. Nombre de la práctica: se refiere al concepto principal que se va a trabajar en la
práctica. Guía de investigación previa: lo que debe saber el alumno antes de la práctica, se
proponen tres o cuatro preguntas para que el alumno asista a la clase con las mismas ya respondidas, además se le pide que lea la práctica de manera previa y que llegue a
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la misma con un diagrama de flujo que indique, de manera general, los pasos a seguir para realizarla.
Objetivo: se detalla por qué y para que del trabajo que se va a trabajar en la práctica. Competencias a desarrollar: se mencionan las competencias genéricas y atributos,
así como las disciplinares extendidas de las ciencias experimentales que el alumno alcanzara al término de la práctica.
Material: se relaciona con todos los materiales y sustancias requeridos para el desarrollo de la práctica.
Desarrollo: ofrece un desglose y el diagrama de los pasos necesarios para llevar a
cabo la práctica.
Representación del fenómeno o proceso realizado: espacio dedicado al registro con
dibujos de los fenómenos por parte del alumno.
Preguntas de cierre: cuestionamientos redactados de tal manera que únicamente
quien realmente ha realizado la práctica puede contestarlas.
Conclusiones personales: sección de la práctica destinada para que el alumno
exprese con sus propias palabras lo que aprendió con el experimento.
Instrumento de evaluación: instrumento sencillo de evaluación de la correcta
realización de la práctica.
INSTRUCCIONES GENERALES
1) Pertenecer a los equipos de trabajo del laboratorio que se formen en la primera
sesión de práctica.
2) Usar bata de laboratorio durante el desarrolla de la práctica.
3) No manejar o utilizar equipos, instrumentos o sustancias, sin autorización de los
maestros.
4) Seguir fielmente las instrucciones dadas por los maestros.
5) Solicitar en caso de duda, las aclaraciones necesarias, antes de desarrollo de las
prácticas.
6) El alumno que por descuido destruya el material de trabajo o equipo, deberá
reponerlo.
7) Observar en todo momento, seriedad en el trabajo que realice y en el trato con sus
compañeros.
8) Entregar limpio, al término de la práctica, el material que le fue facilitado para el
desarrollo de la misma, así como su área de trabajo.
9) Informar inmediatamente a los maestros, cualquier desperfecto que se localice en
los equipos e Instalaciones.
10) Los alumnos se abstendrán de ingerir alimentos, bebidas y fumar, durante su
permanencia en el laboratorio.
11) Presentarse puntualmente a su práctica programada.
12) No manejar o utilizar las instalaciones, equipo o materiales sin la autorización del
técnico o el profesor correspondiente.
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13) Dejar su mochila o utensilios en el lugar que se le indique para ello.
14) Atender las instrucciones dadas por su profesor o laboratorista.
15) Está estrictamente prohibida la entrada de alumnos a los almacenes de equipos o
reactivos de los laboratorios o talleres, sin autorización del laboratorista o encargado.
16) Mantener un clima de respeto y armonía para garantizar el adecuado desarrollo de
las actividades dentro los laboratorios y talleres
17) Abstenerse de tirar al suelo papeles y cualquier otro tipo de desperdicio, los cuales
deberán depositarse en los recipientes destinados para tal fin.
18) Abstenerse de mantener material o equipo en tal forma que pueda obstaculizar la
libre circulación o ser causa de accidentes.
19) Abstenerse de hacer bromas o juegos, pues eso implica un alto riesgo de accidente.
20) Abstenerse de utilizar dentro de las instalaciones, aparatos de radio, grabadoras y
celulares
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Bitácora de prácticas de laboratorio La bitácora es un cuaderno en el que se reportaran los resultados de las prácticas de laboratorio. En él, se registrará lo que se hizo y lo que se observó, al llevar a cabo el desarrollo de un experimento. Con la bitácora pretendemos iniciar en los estudiantes la práctica de la observación y
reflexión de la naturaleza; mostrarles con esta técnica pedagógica el aprendizaje de
contenidos; así como habituarlos a leer y a reflexionar en los conceptos programados en el
programa de la materia de Física 1.
Debes tener un cuaderno exclusivo para la materia, si utilizan un cuaderno usado, favor de asegurarse que el inicio de esta materia esté perfectamente bien definido. En tu bitácora no deberás apuntar lo visto en clase ya que no es tu cuaderno de apuntes de la materia. El uso de ésta se remitirá exclusivamente a las observaciones guiadas, sistemáticas y precisas de los fenómenos de campo y de laboratorio que tú observes, así como de los análisis, planificación y sistematización de los resultados. En la primera sección de la bitácora debes escribir un resumen de las reglas de operación y de seguridad del laboratorio. En el resto de la misma se sucederán las observaciones de las prácticas con el siguiente orden de anotación:
Título de la experiencia u observación.
Metodología observada o aplicada.
Diagrama del procedimiento en formato "Comic"
Lista de materiales empleada
Lista de reactivos ocupada con sus propiedades y precauciones.
Orden de resultados, evidencias y anotaciones de las observaciones hechas.
Análisis de los resultados, observaciones y evidencias colectadas.
Reflexión acerca de los posibles ensayos, experimentos, técnicas, encuestas o investigaciones necesarias para concluir mejor, aclarar dudas, despejar incógnitas o realizar avances en la investigación.
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GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
DIBUJA UN DIAGRAMA DE FLUJO DONDE SE EXPLIQUE EL METODO CIENTÍFICO:
PRACTICA No.1
EL METODO CIENTÍFICO
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • ¿Qué es el método científico?
2 • ¿Cuáles son los pasos del método científico?
3 • ¿Qué es la presión atmosférica?
4 • ¿Qué características tiene un gas?
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Desarrollar un proceso para investigar la explicación de un fenómeno físico
observado utilizando el método científico.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a
una serie de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la presente práctica, utilizarás los pasos del método científico para explicar una serie de fenómenos que te serán presentados.
INTRODUCCIÓN:
El método científico es pieza fundamental en la construcción de la ciencia, la cual es un conjunto de conocimientos organizados y sistematizados. En el caso de la Física y de algunas otras ciencias experimentales, estos conocimientos pueden ser transformados en tecnologías que nos ayudan para que los seres humanos podamos vivir mejor, ejemplos de estas tecnologías: los celulares, las computadoras, aparatos electrodomésticos, entre otros.
MATERIAL Y EQUIPO
Vaso de vidrio (para tomar agua)
Globo inflado mediano
Globo inflado pequeño (2 cm diámetro aproximadamente)
Jeringa de 60 ml (se consigue en veterinaria)
Tapón para jeringa (sin aguja y cerrado de la punta con calor)
Parrilla eléctrica
Vaso de precipitados de 100 ml
Cristalizador grande o plato hondo
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DESARROLLO:
A. LEVANTAMIENTO DE VASO SIN TOCARLO
¿Se podrá levantar un vaso de vidrio sin tocarlo con las manos? Explica ¿Cómo le harías?
1. En el vaso de precipitados pon a calentar 50 ml de agua, y antes de que
hierva, con cuidado viértelos dentro del vaso de vidrio, espera un minuto y coloca presionando
sobre la boca del vaso el globo mediano inflado.
2. Con cuidado y sin despegar el globo del vaso colócalos dentro de un recipiente que contenga
agua fría, quedando sumergida la parte del vaso que contiene agua caliente para que ésta
se enfríe, si tienes hielo puedes usarlo. Espera unos minutos. ¿Qué sucedió?
3. Comenta con tus compañeros de equipo sobre el fenómeno observado, escribe a
continuación una explicación de lo sucedido. Será tu hipótesis.
En el caso de los gases, éstos están formados por moléculas y mucho espacio vacío, ¿Qué
sucederá con la distancia entre las moléculas cuando aumentas la temperatura del gas? Y si
en lugar de calentar enfriaras el gas ¿qué pasaría?
Según la teoría cinética molecular, la presión de un gas está relacionada con el número de
choques por unidad de tiempo de las moléculas del gas contra las paredes del recipiente. Cuando la
presión aumenta quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo es mayor.
¿Qué factores influyen para que el globo se pegue al vaso? ¿Conoces alguna otra forma de generar un “vacío” en un recipiente? Descríbela. Comenta con tus compañeros las observaciones y las posibles hipótesis. ¿Crees que podrías montar un experimento sencillo para comprobar tu hipótesis? ¿Cómo lo harías con el siguiente material: Agua caliente, botella de plástico vacía con tapadera, globo pequeño, jeringa de 60 cm3, bolsa de plástico, moneda, vaso de vidrio?
B. ¿CÓMO INFLAR UN GLOBO SIN SOPLARLE?
¿Crees que sea posible inflar un globo sin soplarle? ¿En qué condiciones debería
estar el globo para aumentar su tamaño sin necesidad de soplarle con la boca?
1. Infla un globo pequeño y colócalo dentro de la jeringa grande, mueve el émbolo
para dejar el volumen justo para que quepa solo el globo.
2. Tapa la punta de la jeringa con el tapón previamente acondicionado, comenta con tus
compañeros y anota ¿qué sucederá con el globo al jalar el émbolo en la jeringa? (no lo hagas
aún).
3. Jala el émbolo y observa lo que sucede con el globo. ¿Fue lo que tú pensaste que pasaría?
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C. AGUA QUE HIERVE A BAJA TEMPERATURA
¿A qué temperatura hierve el agua normalmente?
¿Hervirá el agua a la misma temperatura a nivel del mar que en lugares altos como la
montaña?
Efectivamente no hierve a la misma temperatura, pues a mayor altitud en la Tierra se tendrá una
menor presión, y a menor presión el agua hervirá a menor temperatura.
En algunas industrias, como la azucarera, manejan equipo que trabaja a bajas presiones para
evaporar agua del jugo de caña.
¿Qué necesitarías para que el agua hierva a 80°C?
¿Qué experimento podrías hacer con el material que tienes actualmente para demostrar que el
agua puede hervir a menos de 100°C?
Comenta tu experimento con tu profesor, y en caso de que no sea viable lo que quisiste hacer o no
se te ocurre nada, sigue las siguientes instrucciones:
1. Coloca 50 ml de agua en un vaso de precipitados sobre una parrilla eléctrica, para que
alcance unos 80°C.
2. Con cuidado succiona con la jeringa 30 ml de agua, coloca bien enroscado el tapón de la
jeringa ¿Qué esperas que suceda al jalar el émbolo?
3. Jala el émbolo y observa.
REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO
PREGUNTAS DE CIERRE:
¿Qué tienen en común los tres experimentos realizados?
¿Qué procedimientos vistos en esta práctica hicieron que se generara una menor presión?
¿Para qué me puede servir el método científico?
¿Sobre qué tema te gustaría investigar más utilizando el método científico?
CONCLUSIONES PERSONALES:
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PRACTICA No.2 MAGNITUDES ESCALARES
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Que el alumno aplique las técnicas de medición referidas a las magnitudes
escalares, conozca los tipos de errores y los evite y haga mediciones
correctas, así como conversiones entre diferentes sistemas de unidades.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • ¿Cual es la diferencia entre magnitud y medir?
2 • ¿Qué es un patron de medida?
3• Elabora un cuadro comparativo que relacione los tres principaes
sistemas de unidades?
4 • ¿Qué es un Vernier y como se utiliza?
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Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En esta práctica llevarás a cabo mediciones de magnitudes longitudinales, e identificarás
los errores más comunes al medir.
INTRODUCCIÓN:
Antiguamente para medir longitudes, el hombre recurría a medidas tomadas de su propio cuerpo: Los egipcios usaban la brazada, los ingleses usaban el pie de su rey, los romanos el paso y la milla, etc.
Una de las unidades de medida que el hombre utilizó para medir distancias, fue tantas lunas o soles. Para medir lapsos menores a estos, observo que el Sol producía la sombra de objetos, la cual avanzaba lentamente. Creando así el reloj de Sol.
En 1999, Estados Unidos envía y pierde a la Mars Climate Orbiter y a la Mars Polar Lander.
La primera, según la versión oficial ampliamente criticada, fue perdida por el uso de unidades de
medición anglosajonas en lugar de unidades métricas decimales, lo que provocó un grave error según
los directivos de la misión.
MATERIAL Y EQUIPO
Flexómetro
Vernier
Regla graduada
Tubo de ensayo pequeño
DESARROLLO:
MEDICIÓN DIRECTA CON INSTRUMENTOS. 1. Empleando el flexómetro, mide las tres dimensiones de la cubierta de tu mesa de
laboratorio de física (Largo, ancho y grosor). Y exprésalas en las unidades correspondientes
m cm pulgada pie yarda
Largo
Ancho
Grosor
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¿Qué magnitud fundamental has medido?
2. Con la regla graduada mide en un tubo de ensayo los valores del
diámetro interno, externo así como su profundidad. Hazlo por triplicado y obtén el promedio. Realiza lo mismo con el Vernier.
Con la regla graduada
Diámetro interno Diámetro externo Profundidad
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Promedio
Con el Vernier Diámetro interno Diámetro externo Profundidad
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Promedio
Con el objetivo de cuantificar el error que se comete al medir una magnitud, se consideran los siguientes errores: Error absoluto o desviación absoluta: es la diferencia entre la medición y el valor promedio. Error relativo: es el cociente entre el error absoluto y el valor promedio. (Se expresa en valores absolutos sin importar el signo del error absoluto.) Error porcentual: es el error relativo multiplicado por 100, con lo cual queda expresado en por ciento.
Utilizando los datos de la medición del tubo de ensayo con la regla y con el vernier, elabore una tabla
donde pueda determinar:
a) La desviación media de cada una de las seis mediciones.
b) El error absoluto de cada una de las seis mediciones.
c) El error porcentual de cada una de las seis mediciones.
¿En cuáles mediciones se observa un menor error porcentual?
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REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO:
PREGUNTAS DE CIERRE
1. Explica los tipos de errores que pudiste haber cometido al hacer las mediciones. Y ¿cómo
los pudiste haber evitado?
2. ¿Porque en los biberones las lecturas de la graduación están en onzas y no en centímetros
cúbicos? ¿Qué es una onza y cuál es su valor en las unidades correctas del mks?
CONCLUSIONES PERSONALES.
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Practica No 3
VECTORES
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Registra y representa fuerzas mediante diagramas de cuerpo libre. Compara
el método gráfico con lo registrado experimentalmente en la solución de
problemas que involucran vectores.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1• ¿Cuáles son las magnitudes vectoriales? Y Anota 3 ejemplos.
2 • ¿Qué es una fuerza resultante?
3 • ¿Cuáles son los métodos para encontrarla?
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Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, utilizarás un tipo de magnitud vectorial llamado fuerza, y aplicarás el método del paralelogramo para encontrar la resultante de un sistema de vectores.
INTRODUCCIÓN:
En el contexto en que vivimos nos referimos a diferentes magnitudes físicas, en esta ocasión
se hace referencia a las magnitudes vectoriales, que se emplean para señalar la fuerza aplicada a
un cuerpo mediante su representación gráfica. A diferencia de las magnitudes escalares que sólo
tienen una unidad y número, las magnitudes vectoriales además de tener unidad y número tienen
dirección y sentido.
Para explicar por qué un autobús se sale de la carretera lateralmente, si se poncha una llanta
mientras viaja, cuando se frena rápidamente después de escuchar el ruido de la explosión al
poncharse, se puede utilizar la suma de dos vectores, como son la velocidad del autobús y la
velocidad generada por la llanta ponchada.
MATERIAL Y EQUIPO
3 Dinamómetros
2 Soportes universales
Pinzas para soporte
Hilo o Pabilo
Plastilina 50g
DESARROLLO
A. ENCUENTRA LA RESULTANTE POR EL MÉTODO DEL PARALELOGRAMO
1. Coloca sobre la mesa un cubo de madera con una armella al
centro de una de sus caras en la cual colocaras dos dinamómetros
de la misma escala formando un ángulo de 90 grados, tira
suavemente de los dos dinamómetros al mismo tiempo y con la
misma intensidad hasta que el cubo comience a deslizarse.
2. Observa cuidadosamente la lectura de los dinamómetros,
cuida que sean iguales. Repite el experimento tres veces y calcula el
promedio. Convierte esa fuerza a Newton recuerda que 1kg es 9.8 N.
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Intentos Dinamómetro A Dinamómetro B
1
2
3
Promedio
¿En qué dirección debes tirar con un solo dinamómetro para que ejerza el mismo efecto? Explica
Encuentra la resultante (R) de las fuerzas aplicadas al cubo de madera por el método del
paralelogramo.
Comprueba experimentalmente, jalando con un solo dinamómetro y compara el resultado con el
obtenido por el método del paralelogramo.
B. REALIZACIÓN DE DIAGRAMAS DE FUERZA
1. Coloca los dinamómetros como se muestra en las figuras.
2. En la figura 1 cuelga una masa de 50 gramos en el dinamómetro B y observa que pasa en el
dinamómetro A.
¿Por qué crees que pasa esto? Explica
Ahora representa mediante flechas cada una de las fuerzas. No olvides establecer una escala
adecuada.
3. Cuelga del dinamómetro C una masa de 50 gramos de plastilina y con un ángulo de 20 grados
entre los dinamómetros A y B como se observa en la figura, observa lo que marcan.
4. Cuelga la masa de 50 gramos en el dinamómetro C pero varia los ángulos a 90 y a 120°
como se observa la figura 3 y 4. Registra los valores de A, B y C en cada figura y llena la
siguiente tabla
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Figura A B C
1
2
3
4
¿Qué pasa con las fuerzas marcadas en A y B a medida que el ángulo entre A y B se hace más
grande?
REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO
PREGUNTAS DE CIERRE
1. ¿Qué representan los vectores?
2. ¿Qué sistemas de vectores observas en tu entorno y cuáles son sus efectos?
3. ¿Cuáles son las dificultades que tuviste al hacer la práctica?
CONCLUSIONES PERSONALES
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PRÁCTICA No. 4
ESTUDIO DEL PÉNDULO
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Comprobar mediante la experimentación una ley física, por medio del estudio
del péndulo simple, identificando el proceso que se va a investigar y utilizando
adecuadamente el equipo para hacer mediciones.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • ¿Qué es un péndulo?
2 • ¿Cómo calcular el periodo de un péndulo?
3• ¿Cuáles son las variables que influyen en el periodo del
péndulo?
4 • ¿Cuál es la diferencia entre una variable dependiente y una independiente?
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Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, realizarán mediciones de diferentes tipos de magnitudes:
longitud, masa, ángulo, tiempo. Y se utilizará el método científico para tratar de descifrar
de qué depende el periodo del péndulo.
INTRODUCCIÓN:
Se dice que un día Galileo estaba en una catedral mirando al techo, y entonces vio una lámpara que se movía, tardando casi el mismo tiempo en ir de un lado a otro. Algo interesante de mencionar es que en la época de Galileo no existían los relojes como los conocemos en la actualidad.
A la física se le conoce como la ciencia de la medición, porque para poder encontrar las
relaciones existentes entre las variables involucradas en un fenómeno, se deben realizar mediciones.
Las variables que intervienen en el fenómeno se modifican de una en una y se comprueba
cómo influyen en él. Es esencial modificar una sola causa cada vez y ver el efecto que desencadena. Luego es necesario registrar todos los datos. A la variable que el científico modifica se la denomina variable independiente. La variable que cambia como consecuencia de haber modificado la variable independiente se denomina variable dependiente.
MATERIAL Y EQUIPO
Soporte universal
Hilo o Pabilo
Plastilina 50g
Regla o flexómetro
Transportador
Cronómetro
Balanza grantaria o dinamómetro
Pinza para soporte
DESARROLLO:
Para el desarrollo de este experimento construirás y utilizarás un péndulo simple, que como
habrás investigado es un caso especial del movimiento armónico simple, es decir se repite a intervalos iguales de tiempo. Cuando se separa el péndulo de su posición de equilibrio y después se suelta, oscila a uno y otro lado de su posición de equilibrio por efecto de su peso.
A continuación tratarás de determinar de qué variables depende el periodo de un péndulo.
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1. Coloca un pedazo de plastilina de 20g atado a un pabilo (60 cm), y amarrado a una pinza sujeta al soporte universal. Ahí tienes un péndulo.
2. Ahora, observa el péndulo elaborado y trata de ubicar las variables que pudieran estar relacionadas con el movimiento del péndulo.
3. Localiza la posición de equilibrio en el péndulo, y levanta la plastilina del péndulo hasta formar un ángulo de 90° con respecto a ésta, suelta la masa y observa su recorrido. ¿Es constante la velocidad del péndulo durante todo su recorrido? ¿Por qué? ¿Cuáles son las variables que pudieran estar relacionadas con el periodo del péndulo?
4. Dibuja el péndulo y señala: la línea de equilibrio, dónde es máxima su velocidad y dónde es mínima.
Como te habrás dado cuenta, las variables que pudieran estar relacionadas con el periodo del
péndulo son: la masa, la longitud y el ángulo.
Ahora la pregunta que debes contestar es: ¿De qué depende el periodo de un péndulo? ¿Qué procedimientos podrías llevar a cabo de acuerdo con el método científico para encontrar la respuesta?
Una hipótesis que podemos tener es que la masa del péndulo afecta directamente el periodo, lo que quiere decir que si se aumenta la masa, el periodo también aumentará. ¿Cómo le haces para comprobar esta hipótesis?
En el caso del método científico, y para comprobar nuestra hipótesis, la variable que queremos saber si afecta el periodo, será la única que cambiaremos y las otras (longitud y ángulo) las mantendremos sin cambios.
5. Entonces comenzaremos con esa primera hipótesis, y como la variable es la masa, comenzaremos midiendo el periodo con tres valores diferentes de masa: 20 g, 40g y 60g, manteniendo constante la longitud del pabilo de 60 cm y el ángulo para soltarlo de 90°( con respecto de la línea de equilibrio). NOTA: tratar de elaborar un cilindro con la plastilina, que tenga la misma altura en los tres casos y se amarre de la misma distancia.
6. Mide con un cronómetro el tiempo que tarda el péndulo en completar diez ciclos, para obtener
el tiempo de un ciclo (periodo). Hazlo por triplicado para cada masa y obtén el promedio. Anota tus resultados.
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Valores constantes: Longitud del péndulo de 60 cm, ángulo de salida 90°
Masa 20 g Masa 40 g Masa de 60 g
Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Promedio
¿Fue correcta la hipótesis 1?
¿Cuál fue la variable independiente? Propón las otras dos hipótesis faltantes.
¿Qué debería suceder si tu hipótesis fuera correcta? Anota tus resultados en la siguiente tabla.
Valores constantes:
Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Promedio ¿Fue correcta la hipótesis 2?
¿Qué debería ocurrir si la hipótesis 3 fuera cierta?
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Valores constantes:
Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo Tiempo de 10 oscilaciones
Periodo
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Promedio
¿Fue correcta la hipótesis 3? REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO. PREGUNTAS DE CIERRE:
1. Con base a tus experimentos ¿de qué no depende el periodo de un péndulo? ¿De que si depende el periodo del péndulo?
2. ¿Los resultados experimentales coinciden con la teoría?
3. Explica porque para determinar su periodo resulta conveniente medir el tiempo en que
se realizan 10 oscilaciones del péndulo en lugar de medir el tiempo que dura solo una?
4. Con los resultados obtenidos enuncia una ley física relacionada con el periodo del
péndulo.
5. ¿Qué tipo de errores se pudieron haber cometido al realizar la práctica? Explica
CONCLUSIONES PERSONALES.
25
PRÁCTICA 5 TODO, A UN MISMO RITMO.
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Conoce la relación posición- tiempo del movimiento rectilíneo uniforme
mediante la generación y análisis de datos dentro de la experimentación del
comportamiento del movimiento y el registro en tablas y graficas del mismo.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1• ¿Qué magnitud permanece constante en un movimiento
rectilíneo uniforme?
2• ¿Qué forma tiene un movimiento rectilíneo uniforme en su
gráfica posición-tiempo?
3 • ¿Qué ecuación describe a un movimiento rectilíneo uniforme?
4 • ¿Cuantos tipos de rapidez existen, define cada una?
26
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, conoceremos diferentes tipos de movimiento y así como las
características del Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU).
INTRODUCCIÓN:
En astronomía, el MRU es muy utilizado. Los planetas y las estrellas no se mueven en línea recta, pero la que sí se mueve en línea recta es la luz, y siempre a la misma velocidad. Entonces, sabiendo la distancia a la que se encuentra un objeto, se puede saber el tiempo que tarda la luz en recorrer esa distancia. Por ejemplo, el sol se encuentra a 150 000 000 km. La luz, por lo tanto, tarda 500 segundos (8 minutos 20 segundos) en llegar hasta la tierra. La realidad es un poco más compleja, con la relatividad de por medio, pero a grandes rasgos podemos decir que la luz sigue un movimiento rectilíneo uniforme. Un movimiento es rectilíneo cuando un objeto describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.
MATERIAL Y EQUIPO
Regla, metro o flexómetro
Cronómetro
Marcador o Gis
DESARROLLO:
Actividad A1
I. En una cancha o explanada, marcar cada dos metros un punto, hasta llegar a 10m.
II. Un compañero va a caminar, tomando el tiempo que hace, primero a los 2m, después
a los 4m, después a los 6m, y así sucesivamente hasta llegar a los 10m. Procurando
hacer el mismo tiempo. Si a los 2m hizo 2seg, a los 4 debe de hacer 4s.
III. Calcula su rapidez.
IV. Anote los datos en tu libreta Bitácora.
27
Actividad A2
I. Otro compañero va a caminar a un ritmo diferente, y repites los pasos II, III y IV, de la
actividad anterior.
II. Anótalos en una tabla como la que se muestra a continuación para cada alumno de acuerdo
a sus tiempos de cada marca.
Posición (m) Intento 1
Tiempo (s)
Intento 2
Tiempo (s)
Intento 3
Tiempo (s)
promedio
Tiempo (s)
2
Actividad A3
I. Gráfica los datos de los dos compañeros en un mismo sistema coordenado.
Actividad B.
1. Mide el perímetro de la cancha o explanada.
2. De la misma arista en los vértices opuestos, cada
uno sale caminando por el contorno (perímetro) de
la cancha en diferentes direcciones.
3. Mediante los valores de rapidez de cada uno de
los compañeros, determina en que tiempo y lugar
se van a cruzar.
REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO
Con la ayuda de dibujos y esquemas, representa lo aprendido en la práctica
PREGUNTAS DE CIERRE
1. ¿Qué relación existe entre el tiempo, la posición con la velocidad?
2,55
7,510
0
5
10
15
2 4 6
Tie
mp
o e
n (
s)
Distancia (cm)
Grafica muestra
28
2. Si el globo se hubiera inflado en cada intento de forma distinta ¿cómo serían las
gráficas?
3. ¿Cómo puedes definir qué distintas graficas pueden pertenecer al movimiento
rectilíneo uniforme?
4. Con tus propias palabras como realizarías la interpretación de una gráfica de
posición-tiempo
CONCLUSIONES PERSONALES.
29
Practica 6 Acelera tus Sentidos
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Conocer cuál es la aceleración de un cuerpo en una pendiente de diferente
inclinación, así como la aceleración que alcanza un objeto en caída libre.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • Define la diferencia entre rapidez y velocidad
2 • ¿Qué es la aceleración?
3 • Menciona los diferentes tipos de aceleración que conozcas.
4 • Explica que es Caída libre y donde se aplica.
30
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, conoceremos diferentes conceptos velocidad, caída libre,
aceleración y gravedad.
INTRODUCCIÓN:
En nuestra vida cotidiana observamos distintos cuerpos en
movimiento, la mayoría de ellos no se mueven a velocidad
constante, pues esta varia, ya sea aumentando o
disminuyendo su magnitud o cambio de dirección. Por ejemplo:
un autobús de pasajeros en un día de tránsito pesado aumenta
y disminuye constantemente la magnitud de su velocidad. Un auto de carreras aumenta la
magnitud de su velocidad cuando la pista tiene un tramo recto; sin embargo, al acelerarse
en una curva disminuye la magnitud de su velocidad y luego la vuelve a aumentar.
MATERIAL Y EQUIPO
Rampa de 2 m
Esfera de acero o canica
Bloque de madera
Cronómetro
Cinta adhesiva
Regla de 1 m
Transportador
Hojas milimétrica o cuadriculada
Soporte Universal
Pinza para soporte
2 Corchos (diferentes tamaños)
DESARROLLO:
ACTIVIDAD A
1. Coloca una rampa con un ángulo de
inclinación de 10° aproximadamente con
respecto a la horizontal, como muestra en
la figura de la derecha.
31
2. Divide la longitud de la rampa en 6 partes iguales y marca las 6 posiciones sobre la
tabla con trozos de cinta adhesiva. Esas posiciones serán tus puntos de partida.
Supón que tu rampa tiene 200 cm de longitud, divide esta longitud entre 6 y obtendrás
33.33 cm por sección, por lo tanto tendrás tus puntos de partida cada 33.33 cm. Coloca
un bloque de madera al final de la rampa para que puedas oír cuando la esfera llega hasta
abajo.
3. Usa un cronómetro para medir el tiempo que tarda en rodar por la rampa hasta
abajo, desde cada uno de los 6 puntos.
Realiza previamente varios ensayos hasta que logres minimizar el error, posteriormente
haz por lo menos 3 mediciones de tiempo por cada posición, y anota cada uno de los
tiempos y el promedio de los tres en la tabla de datos A.
4. Traza un gráfico de tus datos, marcando la distancia (eje vertical) contra el tiempo
promedio (eje horizontal) en una hoja de acetato. En los ejes de coordenadas, usa las
mismas escalas que los demás equipos de laboratorio, para que puedas comparar
resultados.
Tabla de datos A Tiempo (s)
Distancia (m) Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio
5. Repite los pasos 2 a 4, pero con el plano más inclinado unos 5° más. Registra tus
observaciones en la tabla de datos B. Traza la gráfica de tus datos como en el paso 4.
Tabla de datos B Tiempo (s)
Distancia (m) Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio
Actividad B1
1.- Con dos hojas de cuaderno a una misma altura déjalas caer y observa ¿cómo llegan al
suelo?
2.- Amasa una de las hojas. Hasta que se forme una bola, déjelas caer nuevamente ¿Qué
sucede?
32
3.- Ahora deja caer simultáneamente y de la misma altura, un libro
pesado o cuaderno y una hoja de papel. ¿Cuál llegará primero al
suelo?
4. Coloca ahora la hoja de papel sobre el libro, suelta el libro y
observa la caída
¿Explica que sucede y por qué no sucede lo mismo cuando caen por
separado?
Actividad B2
1. Haz tu predicción. ¿Qué pasa si dejas caer dos objetos de diferente masa desde una misma altura?
2. Los dos corchos que tienes al alcance, déjalos caer desde una misma altura y observen cual llega primero al suelo. Anota tus observaciones.
3. Haz tu predicción. Ahora predice que pasa, si dejas caer los dos corchos desde una altura distinta.
4. Deja caer los dos corchos cada uno en diferente altura; primero, el corcho más pequeño más abajo que el otro más grande y viceversa. Anota tus observaciones:
5.
REPRESENTACIÓN DEL PROCESO REALIZADO
Con la ayuda de dibujos y esquemas, representa lo aprendido en la práctica
PREGUNTAS DE CIERRE
1. ¿Qué es la aceleración?
2. ¿La esfera se acelera al rodar por la rampa? Menciona pruebas para documentar tu
respuesta.
3. ¿Qué pasa con la aceleración cuando aumenta el ángulo de la rampa?
4. ¿Cuál es el valor de la aceleración de los cuerpos en caída libre y como se le conoce?
CONCLUSIONES PERSONALES.
33
PRÁCTICA 7 Angry Practice
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Conocer cuál es la aceleración de un cuerpo en una pendiente de diferente
inclinación, así como la aceleración que alcanza un objeto en caída libre.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1• ¿A qué hace referencia un movimiento en dos dimensiones y
cómo se le conoce?
2• ¿Cuáles son las cantidades que influyen en el movimiento en
dos dimensiones?
3 • ¿Dónde se utiliza o aplica este tipo de movimiento?
4 • ¿Qué es movimiento circular uniforme y con qué formulas se identifica?
34
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, conoceremos diferentes tipos de movimiento:
Movimiento Vertical
Movimiento Rectilíneo uniformemente acelerado
Movimiento Circular uniforme
Tiro parabólico.
INTRODUCCIÓN:
En nuestra vida común practicamos diferentes tipos de movimientos de
cualquier objeto material, lo podemos interpretar como una particular
en movimiento y cuando decimos que un cuerpo se encuentra en
movimiento consideramos que su posición está variando respecto a un
punto considerado. El movimiento es aquel fenómeno físico que
consiste en el cambio de posición que realiza un cuerpo con respecto a un sistema de
referencias.
MATERIAL Y EQUIPO
Cinta métrica
Gis
Pelota de futbol
Cronómetro
Cinta adhesiva
Hoja milimétrica u hoja de cuadros
3 Papeles de colores de 15cm aprox.
(post-its)
Rampa de madera
DESARROLLO:
A. Escribe en un recuadro el nombre de tres cuerpos en movimiento y describe que tipo
de movimiento puede realizar cada uno.
Cuerpos en movimiento Describe el tipo de movimiento
35
Actividad B
1. Pegar diferentes papeles de colores a lo largo de un aspa de un ventilador. Medir las
distancias de cada marca al centro del ventilador.
Nota: Puedes utilizar post-its
2. Encender el ventilador.
3. Anota tus observaciones acerca del movimiento y rapidez que realiza cada papel.
4. Observa y determina las revoluciones que da en 1min (60s).
5. Calcula la velocidad angular de cada uno de las marcas realizadas por los papeles.
𝜃 = 2𝜋 𝑟𝑎𝑑 Desplazamiento angular (giro completo), que es igual a una revolución
(rev).
1𝑟𝑒𝑣 = 2𝜋 𝑟𝑎𝑑
Velocidad angular
𝜔 = 2𝜋𝑓
𝑓 =𝑟𝑒𝑣
𝑡
Actividad C
1. En equipos de 4 realicen lo siguiente.
2. Con madera construyan una rampa de 30° de
inclinación; apoyen la en el piso.
3. Después pateen la pelota de futbol varios intentos de
tal manera que el disparo se apegue lo más
aproximado al ángulo de la rampa.
4. Midan la distancia horizontal que alcanza y el tiempo tomado.
5. Registra los datos obtenidos.
Realiza una representación gráfica (dibujos) de los experimentos realizados.
N° de
disparos
Distancia
horizontal (m) Tiempo (s) Altura (m)
1
2
36
PREGUNTAS DE CIERRE
1.- ¿En qué experimento realizado en la práctica identificas el movimiento uniformemente acelerado? Explica ¿Por qué?
2.- ¿En qué experimento observaste el tiro parabólico? Menciona ¿qué características del
movimiento identificas en el experimento? 3.- ¿qué es el movimiento horizontal uniforme? ¿En el experimento que realizaste
movimiento horizontal uniforme que características observaste? 4.- en la actividad “c” ¿Qué sucedería si le cambiamos el grado de inclinación del ángulo y
la altura que registra el disparo? CONCLUSIONES PERSONALES
37
Práctica 8. Un pequeño pasó para el hombre, pero un gran salto para la práctica.
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
Realiza un cuadro comparativo con las fórmulas de tiro vertical, tiro horizontal y tiro parabólico, en sus dos componentes.
Tiro vertical Tiro horizontal Tiro parabólico
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Con los conocimientos de Movimiento Rectilíneo Uniforme y Uniformemente Acelerado, utiliza el método científico para determinar la velocidad de un objeto y ponerlo en práctica en el lanzamiento de un proyectil.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1• ¿Cómo calculas la velocidad de un cuerpo en una trayectoria
inclinada?
2• ¿Cuál es la diferencia entre el tiro horizontal, tiro vertical y tiro
parabólico?
3• ¿Cuáles son las cantidades esenciales para determinar la
trayectoria de un proyectil?
38
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica, conoceremos diferentes tipos de movimiento:
Movimiento Vertical
Movimiento Rectilíneo uniformemente acelerado.
Tiro vertical y horizontal
Tiro parabólico
INTRODUCCIÓN: Vivimos en mundo de 4 dimensiones, de las cuales tres corresponden al espacio y una al
tiempo, esta información se empezó a utilizar desde que se propusieron los postulados de la
“Relatividad” y todo eso. Pero bueno, ¿por qué se comenta todo esto?; la trayectoria que
sigue un cuerpo, depende de su movimiento, que puede ser en una, dos o tres direcciones
(o dimensiones). En esta práctica analizaremos los dos tipos de movimientos, en una y dos
dimensiones, al cual corresponden los movimientos horizontal y vertical y el tiro parabólico
respectivamente.
MATERIAL Y EQUIPO
Carrito
Canicas
Riel
Transportador
Regla o flexómetro
Cronometro
39
Nota: Los materiales que a continuación se indican son sugeridos, el alumno puede elegir el material
que más le convenga, considerando también traer algún material de casa, de preferencia material
reusable.
DESARROLLO
1. El alumno debe de ser capaz de comprender, analizar y calcular
la velocidad horizontal de un cuerpo para determinar el lugar de impacto.
Crea tus propias hipótesis y analiza cómo resolver el problema planteado, formulando tus propias preguntas.
2. El alumno determina el ángulo óptimo para el alcance de un proyectil.
Instrucción. El maestro titular te indicará la distancia a la que deberá de estar el blanco u objetivo. Crea tus propias hipótesis y analiza cómo resolver el problema planteado, formulando sus propias preguntas.
Resolución a un problema planteado
Contesta el siguiente problema, tomando en cuenta lo aprendido en
la práctica.
1. El Volcán de Colima registro en unas de sus erupciones
volcánicas una altura de 4km, El poblado más cercano, La
Yerbabuena (se encuentra a 9.77km) está en constante
riesgo ante las erupciones del volcán.
Con tu maestro resuelvan algunos de los siguientes incisos.
a) Considerando que a medida que pasa el tiempo su ángulo de erupción va incrementando, 3°
cada 2min. ¿Los residuos volcánicos podrán caer en el poblado ya mencionado? De ser así,
¿cuánto tiempo tienen para empezar a evacuar la ciudad?
b) Que tiempo pasó, desde que hizo erupción el volcán, hasta que los lugareños escucharon el
estruendo.
c) Se registran vientos fuertes o moderados en esa zona, con velocidades de 40km/h hasta 85km/h
fluctuando en dirección SE y NO. ¿Dónde pueden caer las rocas volcánicas? ¿Afectaría algún
poblado?
d) De la ciudad de Colima mandan ayuda, Bomberos, Cruz Roja y Policía, para cualquier situación
que se presente, teniendo en cuenta la nube de cenizas, así de que no es conveniente la ayuda
40
por helicópteros o avionetas. Desde la primera erupción, ¿cuánto tiempo tardan en llegar la
ayuda, para evacuar? Si su velocidad límite es de 120km/h para emergencias (dC-Y = 33km
aprox.)
Interpretación de la práctica
Con la ayuda de dibujos y esquemas, representa lo aprendido en la práctica
PREGUNTAS DE CIERRE
1. ¿Cuál fue la hipótesis que más se te dificulto comprobar?
2. De acuerdo al material que utilizaste ¿Cómo afectó el movimiento del cuerpo?
3. ¿Qué consideraste al momento de contestar el problema?
4. ¿En cada uno de los cálculos te resulto exacto en la práctica, o tuviste que modificar algo?
5. ¿Cuáles cantidades debes también considerar en cada una de tus hipótesis?
CONCLUSIONES PERSONALES
41
PRÁCTICA NÚMERO: 9
CENTRO DE GRAVEDAD
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Encontrar el centro de gravedad de una figura hecha en papel, y demostrar
que es lo que se necesita para que un cuerpo tenga equilibrio con respecto al
mismo.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • ¿Qué es el centro de gravedad de un objeto?
2• ¿Para qué crees que sirva conocer el centro de gravedad de un
objeto?
3 • ¿Cómo puedo encontrar el centro de gravedad de un objeto?
4 • ¿Por qué la torre de Pisa no se cae? Explica.
42
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica encontraremos el centro de gravedad de diferentes cuerpos y
figuras.
INTRODUCCIÓN:
Existen diferentes definiciones o explicaciones que nos dicen que es el centro de gravedad de un cuerpo, en esta práctica encontraremos este punto en diferentes cuerpos y figuras. Encontrando este un punto el cuerpo se apoyara en él y permanecerá en equilibrio.
Realiza un diagrama donde representes las características para encontrar el centro de gravedad.
MATERIAL Y EQUIPO
Cartulina(o carpetas de papel recicladas)
Tijeras
Clip o alfiler
Una regla o una barra de madera que de soporte a los bloques
Pabilo
Cinta adhesiva
Pinzas de bureta o algo para sujetar el clip
Soporte Universal
Bloques de metal, madera o de algún otro material todos iguales
Una masa de 20 gramos o una canica
Transportador
DISEÑO EXPERIMENTAL
ACTIVIDAD A
1. Dibuja y recorta en una cartulina las siguientes figuras: un triángulo, un cuadrado, un aro
de 10 cm de diámetro exterior y 4 cm de diámetro interior, una figura geométrica regular,
una figura irregular.
2. Doblar el clip dejando una punta para poder ensartar y colgar el papel.
3. Sujetar el clip con las pinzas del soporte universal.
4. Ensartar una de las figuras cerca de un extremo de ésta, de tal manera que pueda moverse
libremente.
43
5. Amarrar en el clip donde se ensartó la figura, un pabilo con una canica o una masa
pequeña.
6. Trazar una línea por donde pasa el pabilo sobre la figura
de papel.
7. Repetir el procedimiento de los pasos 4 al 6 al menos
unas tres o cuatro veces sobre la misma figura.
8. El punto donde se cruzan las líneas es la ubicación del centro de gravedad.
Para comprobarlo, puedes colocar la punta de lápiz sobre este punto y la
figura se debe equilibrar.
VALORANDO TU APRENDIZAJE
1. ¿Qué entiendes por centro de gravedad?
2. ¿Qué pudiste observar al encontrar el centro de gravedad de una figura regular?
3. ¿En dónde estuvo el centro de gravedad del aro?
4. ¿Cuántos centros de gravedad tienen los cuerpos macizos?
ACTIVIDAD B
1. Pega la mitad de un pedazo de cinta adhesiva en el bloque, y la otra
mitad pégala sobre la regla, de tal manera que la cinta quede
doblada bajo el bloque, coloca otro pedazo en el lado contiguo del
bloque la regla, de tal manera que el bloque se pueda mover sobre
la regla si se aumenta la inclinación, pero sin salirse de la regla.
2. Coloca con cinta, justo a la mitad del bloque que se ve de forma
lateral, un pedazo de pabilo con una pequeña masa colgando.
3. Inclina la regla junto con el bloque y observa el pabilo cómo se
mueve e identifica el momento en el que el bloque se voltea, mide
el ángulo al que se encuentra la regla con respecto a la horizontal.
4. Coloca pegado con cinta otro bloque sobre el primero, y mueve el
pabilo colgado hacia la mitad de la altura total de los bloques. Vuelve a inclinar la regla y
nuevamente observa el momento en el que la torre de bloques se voltea, y anota tus
observaciones.
5. Repite el procedimiento anterior colocando un tercer bloque para hacer una torre más alta,
y nuevamente mueve el pabilo para quedar a la mitad de la torre de bloques. Vuelve a
inclinar la regla, mide el ángulo y observa el momento en que la torre se voltea.
44
VALORA TU APRENDIZAJE.
1. ¿En qué punto o lugar se localizaría el centro de gravedad de uno de los bloques?
2. ¿Cambiará el centro de gravedad de dos o tres bloques pegados?¿en dónde quedaría su
centro de gravedad?
3. Anota tus observaciones sobre la caída de la torre Reflexión argumentada.
CONCLUSIONES PERSONALES
45
PRÁCTICA NÚMERO: 10 LEYES DE NEWTON
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
El alumno comprende las aplicaciones y características relacionadas con las
leyes del movimiento de Newton.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate investigando lo siguiente:
1 • 1ª Ley de Newton o ley de la inercia.
2 • 2ª Ley de Newton o ley de la fuerza.
3 • 3ª tercera ley de Newton o de acción - reacción
4 • En qué libro Newton especifica sus conocimientos de estas leyes.
46
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica aplicaremos las tres leyes de Newton.
INTRODUCCIÓN:
¿Has visto alguna vez por televisión a los magos que retiran de un tirón el mantel de una mesa sin tirar la vajilla que está sobre de él? ¿Se podrá hacer realmente o hay algún truco para lograrlo? En esta práctica conocerás el porqué de este fenómeno.
MATERIAL Y EQUIPO
Cartulina
Tijeras
Regla
Dos Dinamómetro
Cronómetro
Metro
Dos soporte universal
Pinza con polea
5 monedas
2 vasos de precipitado 250 ml
Hoja de papel carbón Un aro de costura 1m de cuerda
Carrito metálico
4 pesas de 100g.
DISEÑO EXPERIMENTAL
ACTIVIDAD A
1.- Coloca sobre un vaso de precipitado un trozo de cartulina aproximadamente de 7x10 cm, además
una moneda sobre el pedazo de papel como lo indicara tu maestro. Jala la cartulina con mucho
cuidado y en forma rápida. Observa lo que sucede.
2.- Coloca ahora 5 monedas apiladas formando una torre (las monedas deben ser iguales), con una regla de 30 cm golpea horizontalmente la parte inferior (la moneda de la parte de abajo) como lo muestra tu maestro. Observa lo que sucede. Puedes cambiar la regla y golpear con una moneda similar.
3.- Coloca sobre un aro de costura 3 tuercas o monedas, trata de que estas caigan en el interior del
vaso de precipitado con un buen jalón, que le des al aro, como se les indicara.
4.-Anota las observaciones de cada experiencia y coméntalas con tus compañeros.
47
ACTIVIDAD B
La segunda ley de newton se define de la siguiente manera: La aceleración de un cuerpo es
directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a
su masa y tiene la dirección de la fuerza neta.
Si un cuerpo de 100 Kg. recibe una aceleración de 2 m / s2 al aplicar una fuerza sobre el
¿Que aceleración recibirá si la fuerza se reduce a la mitad?
1. Arma un equipo como el de la figura.
Coloca en el carrito una pequeña masa
enzima de él, a una distancia aproximada
de 60 cm.
2. Coloca el soporte con una polea como se
muestra en la figura y con diferentes
pesos averigua la fuerza con que es jalado
el carrito conociendo la aceleración y la
masa.
Contesta la siguiente tabla de valores.
MASA ACELERACION FUERZA
1
2
3
ACTIVIDAD C
.
La tercera ley de Newton completa la perspectiva lógica del concepto de fuerza, esta ley
establece que, a toda acción corresponde una reacción igual y de sentido contrario, la cual
significa que siempre que un cuerpo aplica una fuerza sobre otro, el otro aplica una fuerza
igual y opuesta al primero.
1. Une dos dinamómetros tomando como base 2 soportes
universales como lo muestra la Figura (También se
puede lograr si 2 compañeros tensan al mismo tiempo).
2. Ahora ejerce fuerzas iguales al mismo tiempo sobre los
dinamómetros.
48
OBSERVA LO QUE SUCEDE Y HAZ TUS ANOTACIONES.
1. Fuerza que tú ejerces sobre el dinamómetro.
2. Fuerza que el dinamómetro ejerce sobre ti.
3. Fuerza que tu compañero ejerce sobre el dinamómetro.
4. Fuerza que el dinamómetro ejerce sobre tu compañero
ANÁLISIS DEL DESARROLLO EXPERIMENTAL.
1. Si viajamos de pie en un autobús y éste arranca ¿Nos movemos hacia dónde?
2. Describe la tercera ley de Newton:
3. ¿Qué relación existe entre la aceleración y la masa?
4. Escribe dos ejemplos donde intervengan las leyes de Newton explicando claramente
su participación.
CUESTIONARIO.
1. ¿Estás de acuerdo que la inercia es el cambio de dirección de un cuerpo de abajo hacia
arriba? ¿Por qué?
2. ¿Cuál será la aceleración que recibe un cuerpo de 200 Kg. de masa si le aplicamos una
fuerza de 20 Néwtones?
3. ¿Qué se hace para acelerar un cuerpo?
RESUELVA LOS SIGUIENTES EJERCICIOS RELACIONADOS CON LAS LEYES DE
NEWTON.
1.- Un cohete de juguete de 0.500 kg puede generar un empuje de 15 N durante los primeros
tres segundos de su vuelo, en que tarda en consumir su combustible ¿cuál es la máxima
altura que puede alcanzar el cohete? (suponga que la masa del cohete no cambia, y que
la fricción con el aire es despreciable)
49
2.- ¿Cuál es la aceleración de un bloque de cemento de 40 kg que se encuentra sobre una
superficie sin roce, al tirar lateralmente con una fuerza neta de 200 N?
3.- Un bombero de 80 kg de masa se desliza por un poste vertical con una aceleración de 4
m/s2. ¿Cuál es la fuerza de fricción entre el poste y el bombero?
CONCLUSIONES PERSONALES
50
PRÁCTICA NÚMERO: 11
FRICCIÓN
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
Realiza un diagrama donde representes las características que presentan la fricción y sus diferentes tipos.
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
El alumno debe identificar y determinar las fuerzas de fricción así como
determinar el coeficiente de fricción, reconociendo de esta forma la importancia
de la aplicación de esta fuerza en todo movimiento conociendo que a toda
acción hay una reacción.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, contesta las siguientes preguntas.
1• ¿Por qué los cuerpos se resisten al movimiento?
2• ¿A qué se debe que puedas resbalar fácilmente en un piso
encerado? .
3 • ¿Cuáles son los tipos de fricción que existen?
51
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica conoceremos los diferentes tipos de fricción.
INTRODUCCIÓN:
La fuerza de fricción se da a partir del contacto entre dos cuerpos. En realidad, éste efecto
siempre está presente en el movimiento de un cuerpo debido a que siempre se desplaza
haciendo contacto con otro (el aire en la mayoría de los casos tomar en cuenta ésta fuerza,
debido a que determina el valor del movimiento.
El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales en
contacto; no es una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos
factores como la temperatura, el acabado de las superficies, la velocidad relativa entre las
superficies.
MATERIAL Y EQUIPO
Soporte universal
Pinza con polea
Pinza de soporte
Recipiente(vaso desechable)
Bloque de madera
Hilo o cuerda
Carrito metálico
Bureta de 25 ml
Plastilina
Balanza granataria
DISEÑO EXPERIMENTAL
ACTIVIDAD A
1. Mide y registra las masas del vaso y la madera con la balanza granataria. Además prepara
el carrito con una pesa cuya masa sea la misma que el de la madera. (Puedes usar
plastilina para igualar las masas).
NOTA: Masa de madera = Masa del carrito + pesa.
2. Monta el siguiente sistema de acuerdo a la figura 1 usando el material que se indica.
3. Llena la bureta con agua, y controla el goteo con la llave de paso dejando caer gota a gota
, hasta que la madera de un indicio de movimiento, que es cuando se va a detener el
goteo. (Hacerlo tres veces).
52
NOTA: Con ayuda de la bureta medir el volumen aproximado ya que la fricción estática
se va a medir a partir de que se inicie el movimiento.
4. Con el promedio de las lecturas de los volúmenes de la bureta que se gastaron para mover
la madera y con las masas del vaso y la madera se determina la fuerza de fricción estática.
FIGURA 1
5. Ya tomada la lectura se agregan una, dos o tres gotas más hasta que la madera se deslice
al menos 5 cm. (Hacerlo tres veces).
NOTA: Con ayuda de la bureta medir el volumen aproximado de una gota, ya que la
fricción estática se va a medir una gota antes de que inicie el movimiento y la dinámica se
va a empezar a medir una después.
ACTIVIDAD B
1. Mide y registra las masas del vaso y el carrito con la pesa usando la balanza granataria,
procurando que la suma de ambos sean el mismo que el de la madera del anterior sistema.
(Puedes usar plastilina para ajustar los valores de las masas).
FIGURA 2
53
2. Monta el siguiente sistema de acuerdo a la figura 2, usando el material que se indica.
3. Llena la bureta con agua, y controla el goteo con la llave de paso dejando caer gota a gota
sobre el vaso hasta que el carrito con la pesa de un indicio de movimiento, que es cuando
se va a detener el goteo. (Hacerlo tres veces).
4. Con el promedio de las lecturas de los volúmenes de la bureta que se gastaron para mover
el carrito con su pesa, se determina la fuerza de fricción de rodamiento.
ACTIVIDAD C
1. Monta el siguiente sistema de acuerdo a la figura 3, usando el material que se indica.
Empleando una rampa de 15 a 20° de inclinación y una longitud de recorrido horizontal
entre la base de la rampa y el borde de la mesa de 1.50 metros.
2. Coloca el carro al inicio de la rampa como se muestra en la figura 3, suéltalo y observa si
este avanza o se detiene. Si avanza más de 20 cm reduce la inclinación, de lo contrario
inicia con el siguiente paso.
FIGURA 3
3. Coloca en el vaso el volumen de agua correspondiente a la fricción de rodamiento; (quítale
5 ml aproximadamente al volumen obtenido en el proceso anterior), y observa si al soltar
el carro, éste se detiene o se mueve; si se detiene agrégale de uno en uno más mililitros
hasta que avance cuando menos 50 cm. Hacerlo tres veces para registrar el promedio del
volumen final. (Debe ser menor al usado para la fricción de rodamiento estático).
Cálculos
De acuerdo a la figura 1 determinar los siguientes datos llenando las tablas correspondientes.
Para determinar la fuerza estática y su coeficiente de fricción se considera:
1. Fuerza normal (fn) = (masa de la madera por la gravedad).
2. Fuerza estática (fs) = (Volumen gastado antes del movimiento por la gravedad).
3. Coeficiente de fricción (μ) = fs / fn
54
Volumen antes del Movimiento
Fuerza estática (fs) Coeficiente de Fricción
estática
De acuerdo a la figura 2 determinar los siguientes datos llenando las tablas correspondientes.
Para determinar la fuerza de rodamiento y su coeficiente de fricción
1. Fuerza normal (fn) = (masa del carrito más la masa de la pesa por la gravedad).
2. Fuerza estática (fs) = (Volumen gastado antes del movimiento por la gravedad).
3. Coeficiente de fricción (μ) = fs / fn
Volumen antes del Movimiento
Fuerza estática (fs) Coeficiente de Fricción
estática
De acuerdo a la figura 3 determinar los siguientes datos llenando las tablas correspondientes.
Para determinar la fuerza de rodamiento dinámico y su coeficiente de fricción.
Para determinar la fuerza de rodamiento y su coeficiente de fricción
1. Fuerza normal (fn) = (masa del carrito más la masa de la pesa por la gravedad).
2. Fuerza rodamiento (fr) = (Volumen gastado después de que el objeto se movió al
menos 50 cm
3. Coeficiente de fricción (μ) = fr / fn
Volumen después de que el objeto se movió
al menos 50 cm. Fuerza rodamiento (fr)
Coeficiente de Fricción estática
55
VALORA TU APRENDIZAJE.
1. Explica ¿qué detiene a un objeto que se encuentra en movimiento?
2. ¿Cuáles son los tipos de fricción que hay y en qué se diferencian?
3. Explica lo que sucedería si fueras en una bicicleta, con un pedaleo uniforme, y dejas de
pedalear, ¿qué ocurrirá con el movimiento si estás en un terreno plano?, ¿si estás
subiendo?, ¿si estás bajando?
4. Explica si este experimento te indica la relación que muestra newton en sus leyes
5. ¿De qué manera adaptarías la 2ª ley de newton en este procedimiento? Explica.
6. ¿Habrá fricción en el espacio exterior? Explica tus razones.
CONCLUSIONES PERSONALES
56
PRÁCTICA NÚMERO: 12 TRABAJO Y POTENCIA
GUÍA DE INVESTIGACIÓN PREVIA:
Realiza un diagrama donde representes los componentes de la potencia y el trabajo
REFERENCIAS CONSULTADAS:
Has un listado de las fuentes de información que consultaste como páginas web, libros u
otras fuentes de información.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO.
Dibuja un diagrama de flujo donde se visualice el procedimiento a seguir en la práctica de
laboratorio.
Aplicara sus conocimientos de los conceptos de trabajo y potencia en
actividades prácticas de laboratorio.
Competencias a Desarrollar
Competencias
Genéricas
5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie
de fenómenos.
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Antes de asistir a tu práctica en el laboratorio, es indispensable
que realices una investigación previa, necesaria para mejor tu
desempeño, guíate contestando las siguientes preguntas.
1 • ¿Qué es la potencia?
2 • ¿Qué es el trabajo?
3 • ¿Qué influencia tiene la energía en el trabajo?
4 • ¿Qué influencia tiene la energía en la potencia?
57
Competencias
Disciplinares
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
CONTENIDOS A ABORDAR:
En la siguiente práctica utilizaremos los conceptos de trabajo, potencia y energía en
ejercicios especialmente diseñados para su comprensión.
INTRODUCCIÓN:
Los cambios en el movimiento de los objetos están relacionados con la fuerzas y con el
tiempo durante el cual se ejercen. Pero también se pueden considerar fuerza con la distancia
y es cuando se habla de una cantidad denominada Trabajo. Este término tiene un significado
en Física muy diferente a su significado cotidiano.
MATERIAL Y EQUIPO
Cronometro
Calculadora
Papel
Lápiz
Flexómetro
Bascula de piso
DISEÑO EXPERIMENTAL
ACTIVIDAD
1. Determina la masa en kilogramos de 6 estudiantes
2. Medir la altura horizontal de las escaleras. Expresar en metros.
3. Cuidar que el ascenso a la escalera por los 6 estudiantes sea constante.
4. Medir con el cronometro el tiempo en segundos de la rutina de cada estudiante desde
el primer hasta al último escalón.
5. Repetir el procedimiento con los 6 estudiantes.
6. Registrar en la tabla los datos obtenidos.
7. Calcula para cada estudiante, su trabajo, potencia de los
datos obtenidos. Con las siguientes ecuaciones.
W= Fd P=W / t
58
Medida Masa (Kg.) Peso (N) Altura
Escalera (m) Trabajo (J) Tiempo (S) Potencia (W)
1
2
3
4
5
6
VALORANDO TU APRENDIZAJE
Tomando como base los resultados obtenidos en el desarrollo de la práctica responde las
siguientes cuestiones.
1. Cuales estudiantes realizaron el máximo trabajo?
2. Cuales estudiantes realizaron la máxima potencia? Explica con ejemplos.
3. Resuelve.
Una empresa de energía suministra 1 KW de potencia durante una hora por $25.
Suponiendo que pudieras subir escaleras durante 2 horas, ¿a cuánto equivale tu
ascenso?
CONCLUSIONES PERSONALES
59
ANEXO 1
Rúbrica para co-evaluar la elaboración de los diagramas de flujo que se solicitan al inicio de cada práctica de laboratorio:
CR
ITE
RIO
S EXCELENTE
10 PTS
BUENO
8 PTS
REGULAR
6 PTS
DEFICIENTE
0 PTS
PTS
CO
NT
EN
IDO
Se identifica el
tema de la
práctica y los
conceptos
teóricos a
desarrollar.
Se identifica la
idea principal
con menos de
cinco ideas
secundarias.
Sólo se
identifica
conceptos sin
relación clara
con la idea
principal.
No se identifica
claramente la
idea principal
pero si algunos
conceptos.
NIV
EL
DE
JE
RA
RQ
UIZ
AC
ION
El diagrama de
flujo esta
ordenado y
presenta de
manera clara la
secuencia de la
actividad
experimental a
desarrollar.
El diagrama de
flujo esta
ordenado pero
no es fácil de
leer y no se
identifica la
secuencia de la
actividad a
desarrollar.
El diagrama de
flujo no está
ordenado, pero
no se
comprende la
secuencia de la
actividad a
desarrollar.
El diagrama de
flujo no es claro ni
presenta la
secuencia de la
actividad a
desarrollar.
SE
CU
EN
CIA
Se identifican
los pasos a
seguir y los
participantes en
cada paso de la
práctica.
Se identifican
los pasos a
seguir, pero no
los
participantes en
cada paso de la
práctica.
No se
identifican
todos los pasos
a seguir y los
participantes en
cada paso de la
práctica.
No se identifican
los pasos a
seguir y los
participantes en
cada paso de la
práctica.
FO
RM
AT
O D
EL
ES
CR
ITO
No hay errores
de gramática, ni
ortografía, ni
errores de
puntuación y
acentos.
Hay menos de
5 errores de
gramática,
ortografía o de
puntuación.
Hay más de 5
errores de
gramática,
ortografía o de
puntuación,
pero menos de
10.
Hay más de 10
errores de
gramática,
ortografía o de
puntuación.
PTS TOTALES
CALIF.
60
Anexo 2 Lista de cotejo para evaluar la correcta realización de las prácticas de laboratorio. Puede usarse para evaluar práctica por práctica o las realizadas cada unidad.
Lista de cotejo para autoevaluación, coevaluación o
Heteroevaluación
Auto-
evaluación
Coe-
evaluación
Competencias
genéricas Criterio Si No Si No
5.2 Ordena información
de acuerdo a
categorías, jerarquías y
relaciones.
Realiza un diagrama que le permita construir
una hipótesis, de la cual parte para realizar el
experimento.
5.3 Identifica los
sistemas y reglas o
principios medulares
que subyacen a una
serie de fenómenos.
Sigue los pasos que plantea la práctica para
obtener resultados pertinentes.
5.4 Construye hipótesis
y diseña y aplica
modelos para probar su
validez.
Restructura si es necesario la práctica para
demostrar el objetivo de la misma.
5.5 Sintetiza evidencias
obtenidas mediante la
experimentación para
producir conclusiones y
formular nuevas
preguntas.
Redacta una conclusión personal
argumentada, basada en los resultados
obtenidos en la práctica y sus conocimientos
teóricos.
Total
Competencias
disciplinares Criterios Si No Si No
4. Obtiene, registra y
sistematiza la
información para
responder a preguntas
de carácter científico,
consultando fuentes
relevantes y realizando
experimentos
pertinentes.
Responde de manera objetiva y con sus
propias palabras los cuestionamientos de
aprendizaje que se plantean.
Dibuja esquemas para describir el proceso
experimental.
Responde, de manera correcta mínimo el
80% de las preguntas presentadas en la
práctica.
Total
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
Diseña un diagrama de flujo evaluado como
bueno o excelente.
Cumple con todos los pasos señalados
establecidos en el apartado de: Desarrollo
experimental.
Total
Totales