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INSTITUCIÓN EDUCATIVA CIUDAD DE ASIS
ÁREA DE CIENCIAS – FÍSICA MATERIA: Física GRADO: Décimo FECHA DE DESARROLLO: 15 febrero –26 febrero 2021
PERIODO 1 GUIA 1 DOCENTE: Saúl Erazo – Fernando Esquivel
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GUÍA 1: EL MUNDO FÍSICO
DESEMPEÑO: Maneja los conceptos de magnitud escalares y vectoriales unidad y medida, los analiza y resuelve problemas modelando los
procesos de medición del movimiento.
MOTIVACIÓN: “No necesito saberlo todo, tan solo necesito saber dónde encontrar aquello que me hace falta cuando lo necesite.”
Frases y citas célebres de Albert Einstein. VALORACIÓN: Si el trabajo presenta plagio su nota será BAJO
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Realizar la actividad asignada en el cuaderno de forma individual, (actividad sin nombres no se califica) con buena presentación Enviarla (en un documento de Word o PDF) a la plataforma virtual Classroom:
https://classroom.google.com/c/MjY5MzY5NDAyMTg0?cjc=3wme62o Clase: 3wme62o
Plazo máximo para el envío de esta actividad: 26 de febrero.
EL MUNDO FÍSICO
“Pensad que las cosas maravillosas que podéis aprender en
vuestras escuelas son el trabajo de muchas generaciones, que en
todos los países de la Tierra las lograron con mucho afán y mucha
fatiga. Las ponemos en vuestras manos como herencia, para que
las respetéis, desarrolléis y fielmente las entreguéis a vuestros
hijos. Así es como nosotros los mortales, nos hacemos
inmortales, transmitiendo el trabajo hecho por todos.
Si pensáis en esto, encontrareis sentido a la vida y a vuestros
esfuerzos, y podréis transmitir vuestras certeras convicciones a
otros pueblos y otras épocas.” Einstein
Introducción
La ciencia del latín “Scire” que significa conocer, es el estudio de
las leyes que rigen los diversos aspectos de la naturaleza.
La Física: Ciencia que estudia las propiedades de la materia y las
leyes que tienden a modificar su estado o su movimiento sin
cambiar su naturaleza.
La Química: Ciencia que estudia la naturaleza y las propiedades
de los cuerpos simples, la acción molecular de los mismos y las
combinaciones debidas a dichas acciones.
La Biología: Ciencia que estudia las leyes de la vida.
La Astronomía: Ciencia que trata de la posición, movimiento y
constitución de los cuerpos celestes.
La Geología: ciencia que tiene por objeto el estudio de la materia
que compone el globo terrestre, su naturaleza, su situación y las
causas que la han determinado.
La Ingeniería: aplicación de las ciencias físico-matemáticas a la
invención, perfeccionamiento y utilización de la técnica
industrial.
Para ser honesto, es muy difícil definir exactamente qué es la
física. Una de las razones es que la física sigue cambiando a
medida que progresamos y hacemos descubrimientos. Las
nuevas teorías no solo traen nuevas respuestas. También crean
preguntas que incluso podrían no tener sentido cuando se
observan desde las teorías previas de la física. Esto hace que sea
emocionante e interesante, pero también fuerza a que los
intentos por definirla se vuelvan generalizaciones acerca de lo
que ha sido, en lugar de lo que puede ser en algún momento en
el futuro.
La física nos ayuda a estudiar fenómenos naturales como: ¿Por
qué las cosas son atraídas hacia el suelo?, ¿Cómo hace un ave
para volar?, ¿Por qué los humanos no podemos volar?, ¿Por qué
el cielo es azul?, ¿Cómo se forma el arcoíris?, etc.
Adaptación del siglo xv de un mapa O-T. Este tipo de mapamundi
medieval ilustra tan solo la parte accesible de una tierra esférica,
ya que se creía que nadie podía ser capaz de cruzar el clima
tórrido cerca del ecuador para pasar al otro lado del globo.
Cabe resaltar que gracias a Nicolás Copérnico y Galileo Galilei
nuestro globo terráqueo era considerado como planeta tierra,
puesto que, antes de ese siglo, la tierra era plana y además era
el centro del Universo, por tanto, los mapas no incluían el
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Saúl Erazo / Área de Ciencias– FÍSICA 10° / Guía 1
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desconocido continente americano porque se creía que al final
del mar se encontraba el abismo donde terminaba el planeta,
abismo del cuál salían los dragones y toda clase de espíritus y
espantos en los que se creía provenían del más allá. Pero luego
del invento del telescopio y el estudio de los cuerpos celestes, se
descubrió que no era el sol el que salía y se escondía girando
alrededor de la tierra, sino la tierra quién giraba alrededor del sol
y que no era el centro, sino solo uno de los planetas que
conformaban el sistema solar, desplazando así un pensamiento
donde la tierra y el ser humano pasó a ser lo más importante del
universo a solo un pálido punto azul, una mota de polvo en el
espacio.
La medida en física
Desde las primeras sociedades, el hombre necesitaba medir las
magnitudes de la longitud y la masa. Para la primera se
estableció como unidad de comparación el tamaño de los dedos
y la longitud el pie, entre otros; para la masa se comparaban
mediante piedras, granos, conchas, etc. Este tipo de medición
era cómodo porque cada persona llevaba consigo su propio
patrón de medida. Sin embargo, tenía el inconveniente que las
medidas variaban de un individuo a otro. ¿Cómo crees que se
pudo resolver ese problema?
El primer patrón de medida de longitud lo estableció Enrique I
de Inglaterra, quién llamó “yarda” a la distancia entre su nariz y
el dedo pulgar. Sin embargo, la verdadera revolución en la
metrología se dio en el siglo XVII cuando se crea en Francia la
“toesa” que consistía en una barra de hierro con una longitud
aproximada de dos metros.
Sistema Internacional de Unidades (SI)
En el año de 1960, se creó este sistema (SI). Sus unidades básicas
de longitud, masa y tiempo son las siguientes:
Magnitud Unidad Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Tiempo segundo s
Múltiplos y submúltiplos
El sistema Internacional de Unidades (SI) cuenta con catorce
prefijos que indican los múltiplos y submúltiplos de la unidad
patrón. Los prefijos de factores mayores que la unidad provienen
del griego, mientras los de los factores menores que la unidad
vienen del latín.
Múltiplos
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
Deca D 101 = 10
Hecto H 102 = 100
Kilo K 103 = 1000
Mega M 106 = 1000 000
Giga G 109 = 1000 000 000
Tera T 1012 = 1000 000 000 000
Peta P 1015 = 1000 000 000 000 000
Exa E 1018 = 1000 000 000 000 000 000
Submúltiplos
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
deci d 10−1 = 0.1
centi c 10−2 = 0.01
mili m 10−3 = 0.001
micro µ 10−6 = 0.000 001
nano n 10−9 = 0.000 000 001
pico p 10−12 = 0.000 000 000 001
femto f 10−15 = 0.000 000 000 000 001
Atto a 10−18 = 0.000 000 000 000 000 001
Otros sistemas
Hoy es obligatorio usar el sistema SI como patrón en el comercio,
la industria y la investigación científica. Sin embargo, todavía
subsiste el sistema CGS o cegesimal cuyas unidades básicas son:
el centímetro, el gramo y el segundo, para la longitud, masa y
tiempo, respectivamente.
Algunos países usan el sistema inglés, con las unidades de: pie
para la longitud, libra para la masa y segundo para el tiempo.
Notación científica
La notación científica sirve para expresar en forma cómoda
aquellas cantidades que son demasiado grandes o demasiado
pequeñas. Un número está escrito en notación científica cuando
se expresa como un número comprendido entre uno y diez,
multiplicado por la potencia de diez correspondiente.
Ejemplos:
a) El número 8000 puede escribirse como 8 x 1000, esto es
igual a 8 𝑥 103
b) El número 0.008 (ocho milésimas) se escribe: 8
1000=
8
103= 8𝑥10−3
c) El radio de la tierra: 6 400 000 m.
6,4 𝑥 1 000 000 = 6,4 𝑥 106𝑚.
d) El espesor de un cabello: 0,0002 m. 2
10 000=
2
104= 2𝑥10−4
Conversión de unidades
Una misma longitud puede expresarse con diferentes unidades.
Por ejemplo, el largo de la mesa es 1,2 m o también de 120 cm.
Para resolver un problema debemos convertir las diferentes
unidades a la unidad patrón respectiva del SI, empleando para
tal efecto los factores de conversión.
Ejemplos:
a) Expresar en metros la distancia entre Puerto Asís y Santana,
separadas por 15 km.
Sabemos que 1 km = 1000 m.
15 𝑘𝑚 = 15 𝑥 103𝑚.
En notación científica obtenemos,
1,5 𝑥 101 𝑥 103𝑚.
Por lo tanto,
15 𝑘𝑚 = 1,5 𝑥 104 𝑚.
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Observa la solución de los siguientes ejercicios:
b) Expresar en segundos, un tiempo de 38 minutos.
1 min = 60 s.
38 min = 38 x (60 s.) = 2 280 s.
c) Expresar en horas, 26 s.
1 hora = 60 min y 1 min = 60 s.
1 hora = 60 x (60 s.) = 3 600 s. 1ℎ
3600= 1 𝑠.
Por lo tanto,
26 𝑠 = 26 𝑥 (1ℎ
3600) = 7,2 𝑥 10−3ℎ
d) Expresar la rapidez de 72 km/h en m/s
72𝑘𝑚
ℎ= 72 𝑥
1000 𝑚
3600𝑠= 20
𝑚
𝑠
ACTIVIDAD
Resolver los siguientes puntos.
1. Medición
a. Menciona varios fenómenos naturales que podrían
servir de patrón para medir el tiempo.
b. Inventa unidades patrón de longitud, masa y tiempo
y menciónalas.
c. Usa tus pies para medir la longitud del ancho y el largo
de tu casa. Observa con cuántos pies tuyos alcanzas 1
metro de distancia, de acuerdo a esa unidad de
medida, menciona cuántos pies tiene el largo y ancho
de tu casa y conviértelos a metros.
2. Expresa en notación científica los siguientes intervalos de
tiempo medidos en segundos:
a. Tiempo que tarda la tierra en girar sobre sí misma:
86 400 s.
b. Período de vibración de una cuerda de guitarra:
0,000 01 s.
c. Intervalo entre dos latidos del corazón: 1 s.
d. Tu edad y año de nacimiento en notación científica.
3. Expresa en notación científica las siguientes masas medidas
en kilogramos:
a. Masa de un toro: 420 kg
b. Masa del átomo:
0,000 000 000 000 000 000 000 1 kg
c. Masa de la tierra:
5 970 000 000 000 000 000 000 000 kg
d. Masa del sol:
600 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg
4. Expresar en metros las siguientes longitudes
a. 48 km
b. 36 Hm
c. 0,96 dm
d. 3,9 x 10^9 cm
e. 8,9 x 10^-24 Dm
5. Expresar en kilogramos las siguientes masas:
a. 0,496 g
b. 9,46 mg
c. 846 g
d. 3,5 x 10^7 cm
e. 3 x 10^-4 g
6. Expresar en segundos los siguientes intervalos de tiempo:
a. 34,6 min
b. 48,2 h
c. 1 día
d. 1 año
e. Tu edad
7. Expresar en m/s las siguientes velocidades:
a. 20 km/h
b. 60 km/h
c. 100 km/h
d. 144 km/h
e. 4,3 x 10^6 km/h
MATERIAL DE ESTUDIO:
(Libro). Investiguemos 10, Física 1, Editorial Voluntad. https://drive.google.com/file/d/1bvzkCmqXjk-1SAvgxFxrgTQqn-WZIMOe/view?usp=sharing
(Vídeo) 2pi, Unidades de medición y sistemas de unidades – Sistema internacional de unidades sistema inglés. Youtube, 21 de febrero de 2017. https://youtu.be/y7j6fF4udTE
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