I.E.D. RESTREPO MILLÁNÁrea de ciencias naturales

Asignatura de físicaTaller # 1

Grado décimoTEMÁTICA:

☺ Dinámica.

☺ Estática

CONTEXTUALIZACIÓN:

☺Realice un mapa mental sobre la dinámica y estática que contenga como mínimo los conceptos, ramas, unidades, leyes de Newton, coeficientes de rozamiento, equilibrio dinámico y estático, palancas, poleas, físicos relevantes y aportes científicos.

☺Realice una línea de tiempo sobre los avances de la dinámica y la estática.

TRABAJO INDIVIDUAL DE CONSULTA:

Realice la siguiente lectura Comunidad fortificada, basándose en la contextualización y la lectura formule cinco preguntas científicas y respóndalas.

En el reino de la Reina Masa la vida transcurría plácidamente, la princesa Materia iba y venía de masa en masa, los fieles súbditos de la Reina hacían su vida alegremente. No había ser en el reino que no contemplara la grandiosidad de su Reina y que no manifestara agradecimiento a la princesa Materia por visitarlos permanentemente. Cierto día, en una de las comunidades más importantes del reino, la Comunidad Fortificada, las familias de las Fuerzas se habían reunido a festejar un aniversario más del matrimonio entre Ley de la y Gravedad, que por entonces ya se habían hecho conocido como Gravitación Universal por todas partes de la comunidad y del reino de la Reina Masa. Gravedad en sus viajes por el espacio finito e infinito ya había visitado a casi todos los habitantes, incluyendo a todas las masas, y había logrado en muchas de ellas dotarles de la cualidad de ser no solo hermosas sino que también las había hecho atractivas. A las masas más grandes les dio mayor capacidad de atracción que a las menos grandes, y así es como los cuerpos del universo se organizaban en torno a masas grandes.

La familia del Sistema Solar se había agrupado alrededor del Señor Sol, que era una de las masas más grandes del espacio y por ello podía atraer a cada uno de los planetas, cometas y otros objetos que integraban su familia. Incluso la Tierra y otros planetas atraían sus propias Lunas. Las Fuerzas hicieron diversas competencias y actividades recreativas, unas hacían más trabajo que otras, pero al final todas participaban de la celebración. Algunas fuerzas eran más extrovertidas que otras, entre las más extrovertidas estaba la Fuerza de Acción, que a veces golpeaba la mesa para que le sirvieran más bebida, y la Fuerza del Viento no lo hacía mal ya que emitía ruidos ensordecedores, que incluso hacía que las hojas de los árboles bailaran a su compás. Una Fuerza que era bastante silenciosa se encargaba de tener a todos los implementos sobre la superficie de la Tierra y que no se hundieran en ella, se trataba de la Fuerza Normal, mientras que el Señor Peso se encargaba de que no se elevaran al aire y se perdieran en el espacio. Las hermanas Fuerzas de Roce impedían que los competidores alcanzaran grandes velocidades en el intento de ganar alguna competencia, los tenían controlados a todos de tal forma que nadie se perdiera el espectáculo que brindaban. Entre las fuerzas introvertidas, se destacaban Fuerza de Reacción, que nunca tomaba iniciativas para algo, siempre actuaba una vez que su hermano

gemelo, Fuerza de Acción, lo hacía. Otra fuerza que siempre pasaba desapercibida era Fuerza Magnética, que incluso no se mostraba, siempre actuaba ocultamente. Otra fuerza que se mostraba muy tímida era la Fuerza Eléctrica, a ella solo se le conocía por sus efectos en las masas transparentes que se denominaban ampolletas y en las masas que emitían ruidos, las radios y las televisiones. Mientras, más ocultamente se encontraban Fuerza Atómica y Fuerza Nuclear. Estas no solo eran silenciosas sino que además ni siquiera mostraban sus efectos en forma visible para los demás. En un momento en que estaban descansando entre competencia y competencia, se produjo un diálogo entre Fuerza de Roce y Fuerza Normal. Dijo Fuerza de Roce: pues te digo que la fuerza más grande e imponente que existe es la que produce el matrimonio Gravitación Universal, es decir, la Fuerza de Gravedad. ¡No!, decía Fuerza Normal, la fuerza más grande es capaz de ejercerla la Fuerza Nuclear. Fuerza de Acción que estaba escuchando esa conversación, preguntó a Fuerza Normal por qué decía eso, si todos sabían que Gravitación Universal era la responsable de atraer las masas más grandes del universo y la Fuerza Nuclear ni siquiera estaba a la vista. A lo que Fuerza Normal respondió: mira, estuve conversando con uno de los súbditos más fieles de la Reina Masa, me refiero a Neutrón. Y me dijo que si uno escarbaba y escarbaba en las masas en que estaba la princesa Materia, nos íbamos a encontrar con unas masas muy pequeñas, que pertenecen a la familia de los distinguidos Átomos, y en ellas se encuentran en su interior los miembros de la familia de los Protones, que entre sí son muy peleadores, se rechazan continua y permanentemente con enorme intensidad, pero que a pesar de todo había una especie de pegamento que los mantenía unidos, ese pegamento es la Fuerza Nuclear de la que estoy hablando. Ella es la más fuerte, pues atrae incluso a masas que se rechazan. Lo que hace Gravitación Universal no es ninguna gracia, atrae solo a las masas que se atraen, pero – en todo caso – es quizás lo más importante que ocurre en el reino de la Reina Masa. Fuerza de Reacción, que estaba atento a la explicación de Fuerza Normal, preguntó: ¿y qué sucede con Fuerza Atómica, a la que tantos le temen a pesar de ser tan tímida y permanece tan oculta siempre? Entonces, fue la misma Fuerza Normal en responder: Fuerza Atómica es bastante grande en verdad, si se le compara con la Fuerza de Gravedad, pero es pequeña si se le compara con Fuerza Nuclear, los efectos de Fuerza Atómica están en el orden de mantener unidas a las familias de los distinguidos Átomos en unas comunidades que se hacen llamar Moléculas. Y ella, Fuerza Atómica, es entonces la encargada de mantener la forma y tamaño de las masas del universo. Fuerza de Roce con el Aire, que también estaba atenta a todas estas aseveraciones, preguntó: y ¿Fuerza Eléctrica, es fuerte o débil? Fuerza Normal, que parece que sabía todo, respondió: Fuerza Eléctrica es bastante extraña, a veces atrae y otras veces rechaza. Todos sabemos que Electrón, Protón y sus hermanos son los más juguetones entre las masas del reino de la Reina Masa, pues bien, ocurre que cuando en dos masas hay en cada una más electrones que protones entonces esas masas se rechazan, mientras que si en una masa hay más electrones y en la otra más protones, entonces las masas se atraen. Ahora, Fuerza Eléctrica, si se le compara con las demás fuerzas, es bastante fuerte, solo se puede asegurar que Fuerza Nuclear es la única que le gana. Y, Fuerza Impulsiva preguntó: entonces, ¿por qué si Gravitación Universal, que parece que es la más débil de todas, es la que domina el reino de la Reina Masa? Fuerza Normal, ya derrochando sabiduría, dijo: miren, Fuerza Nuclear se encarga de mantener unidos los neutrones de una familia de los distinguidos Átomos y eso no se nota, Fuerza Atómica se encarga de dar cohesión a las masas y les da su forma y su consistencia y esto tampoco se nota, Fuerza Eléctrica actúa dependiendo si las masas tienen más electrones que protones o menos electrones que protones. Resulta que las masas del reino de la Reina Masa tienen, cada una, más o menos la misma cantidad de electrones que protones, por lo tanto Fuerza Eléctrica no siempre se da a conocer. Sin embargo, continuó Fuerza Normal, Gravitación Universal siempre está presente y no depende de los traviesos electrones o de los protones o de los

neutrones. Depende solo de que la princesa Materia esté en los cuerpos del universo, es decir, depende solo de la existencia de las masas. Por ello es que es la que más se muestra, a pesar de ser una de las más débiles. Y así es como con la sabiduría de Fuerza Normal se logró entender la grandiosidad de Fuerza de Gravedad y del matrimonio Gravitación Universal, sin perder de vista de la importancia de las otras fuerzas de la Comunidad Fortificada. Terminó el interesante diálogo entra las fuerzas presentes en la celebración del aniversario de Gravitación Universal y continuaron las actividades con la repartición de una rica y deliciosa torta.

REFLEXIÓN:1. ¿Qué se debe hacer para que un cuerpo empiece a moverse?2. ¿Es necesario ejecutar alguna acción sobre el cuerpo para que este

continúe moviéndose?3. ¿Qué se debe hacer para que un cuerpo deje de moverse?4. ¿Qué diferencia hay entre fuerza y presión?5. Diga si es verdadero o falso el siguiente enunciado y explique, “para que un

cuerpo permanezca en movimiento es necesario que actúe sobre él una fuerza, y al cesar ésta, el cuerpo vuelve a su estado natural: el reposo”

6. Una fuerza de 10N y otra de 20N con el mismo sentido se ejercen sobre un objeto. ¿Cuál es la fuerza total que actúa sobre el cuerpo?

7. Si se aplican dos fuerzas sobre un cuerpo una de 50N y la otra de 30N pero están en sentido opuesto, ¿Cuál es la fuerza total ejercida por el cuerpo? Y ¿hacia dónde se moverá el cuerpo?

8. Dibuje las fuerzas que actúan sobre un cuerpo que es lanzado verticalmente hacia arriba en cada uno de los siguientes casos: Cuando está subiendo, en el punto más alto y cuando baja.

9. ¿Qué diferencia hay entre peso y masa?10.Una persona está de pie inmóvil. ¿Qué fuerzas actúan sobre él?11.En el proceso de acelerar sobre un piso pulido, los pies se resbalan,

¿porque?12.¿Por qué hay que pedalear mas fuerte cuando uno inicia el movimiento en

una bicicleta que cuando se mueve con velocidad constante?13.Un automóvil viaja con velocidad constante de 32km/h. ¿Cuál o cuáles son

las fuerzas resultantes sobre el vehículo?14.Si se deja caer un balón al piso, ¿qué fuerza hace que el balón rebote?15.¿Es posible que un cuerpo tenga movimiento si hay ausencia de una fuerza?

¿Por qué?

EJERCICIOS A RESOLVER:1. Un cuerpo de 6Kg inicialmente en reposo. Actúa una fuerza de 24N. Calcule

la distancia recorrida en 10s.2. ¿Qué fuerza se debe ejercer sobre un cuerpo de 12Kg para que se acelere a

3,5m/s2 3. Sobre un cuerpo de 8Kg se ejercen dos fuerzas de 12N y 5n que forman un

angulo entre si de 90º. Calcule la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo y la aceleración.

4. Sobre un cuerpo de 4Kg, inicialmente en reposo, actúa una fuerza de 32N. ¿Qué velocidad llevara el cuerpo cuando ha recorrido 14m?

5. Si sobre un cuerpo actúa una fuerza de 54N, éste se acelera a razón de 9m/s2, ¿Cuánto se acelerará si la fuerza aplicada es de 6N?

6. Dos personas halan un bulto de 20Kgcon una fuerza de 100N y 200n. Calcule la aceleración de la masa si:a. Las fuerzas se ejercen horizontalmente y en el mismo sentido.b. Las fuerzas actúan horizontalmente en sentido contrario.c. Las fuerzas forman entre si un ángulo de 60º.

7. A una masa de 25Kg se le aplica una fuerza acelerándola a 5m/s2. ¿Cuál es el valor de la fuerza en newton y dinas?

8. Un carro de 1500Kg se varo y lo empujan aplicado una fuerza y se acelera a razón de 3m/s2, ¿Cuál es el valor de la fuerza aplicada por la persona?, si se duplicara la fuerza ¿Cuál sería la aceleración del vehículo?

9. Un cuerpo de 2Kg parte del reposo y recorre una distancia de 6m en 2s por acción de una fuerza constante. Halle la magnitud de la fuerza.

10.Un caballo de 250Kg intenta tirar una carreta de 92Kg. ¿Qué fuerza horizontal debe ejercer la tierra sobre el caballo para producir una aceleración de 2m/s2. (No hay fuerza de rozamiento)

11.Una fuerza de 55N actúa sobre un objeto en dirección norte, ¿Cuál es la fuerza que debe actuar sobre el objeto para producir equilibrio?

12.Dos personas aplican fuerzas sobre un caballo. El primero con una fuerza de 200N formando un ángulo de 250º y el segundo con una fuerza de 300N con un ángulo de 60º, Cual es la fuerza que esta realizando el caballo para que no se muevan y a que dirección?

13.Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2N y adquiere una aceleración de 3m/s2. ¿Cuál es la masa del ladrillo?

14.Un camión de 3000Kg de mueve con una rapidez de 80km/h aplica los frenos y se detiene a los 10s. ¿Qué fuerza realizo el camión para detenerse?

15.Un elevador se mueve hacia arriba con una aceleración de 0,5m/s2 llevando en su interior una caja de 20Kg, ¿Qué fuerzas actúan en la caja? ¿Cuál es el valor de cada una?

16.Dos masas de 20Kg y otra de 50Kg descansan sobre un plano horizontal sin rozamiento. Se aplica una fuerza de 50N moviendo las masas al tiempo. Calcule: la aceleración de las masas, la fuerza de la masa de 20Kg, la fuerza de la masa de 50Kg y la fuerza de contacto entre las masas.

17.Con una polea se levanta una caja cuyo peso es de 980N, aplicando una fuerza de 1400N, ¿Con que aceleración sube la caja?

18.En un montacargas está suspendido un carro para chatarrizar, si la masa del carro es de 1800Kg, ¿cuál es la tensión del cable? si el cable que lo sujeta está descendiendo a razón de 3m/s2, ¿Cuál es la tensión del cable?

19.Calcule la masa de un cuerpo donde se ejerce una fuerza de 25000dinas que le produce una aceleración de 2m/s2.

20.¿Cuál es el peso de un cuerpo de 120libras? Dar la respuesta en newton y dinas.

BIBLIOGRAFÍA

RAMIREZ SIERRA, Ricardo. Olimpiadas Física 10, editorial voluntad. Santafé de Bogotá 2000. PÁGINA INTERNET http://www.librosmaravillosos.com/cuentosdidacticos/cuento09.html.VILLEGAS RODRÍGUEZ, Mauricio. Galaxia 10, editorial voluntad, Bogota 2001.