Ejercitando: Fuerza de Peso, 2ª Ley de Newton y Fuerza Elástica

Ppt de la clase de hoy:

https://gamma.app/docs/Ejercitando-Fuerza-de-Peso-2-Ley-de-Newton-y-Fuerza-Elastica-tn79sk84kwjdieo  

Actividad con Firma:  realiza 5 ejercicios completos para cada tema estudiado. 

Ejercicios de Peso:

1. Calcula el peso de un estudiante con 60 kg en la Tierra.
2. Un objeto de 20 kg en la Luna. ¿Cuál es su masa y peso? averigua el g de la Luna.
3. Si un libro de 2 kg cae 1 metro, ¿Varía la fuerza peso desde que comienza a caer hasta llegar al suelo? Calcúlalo en la tierra. 

Ejercicios de 2da Ley:

1. Camión de 5.000 kg con fuerza neta de 10.000 N. ¿Cuál es la aceleración?
2. Fuerza neta de 100 N produce aceleración de 2 m/s² a caja. ¿Cuál es la masa?
3. Carro de supermercado de 15 kg se mueve con 1,5 m/s². ¿Cuál es la fuerza neta?

Ejercicios de Fuerza elástica:  Recuerda trabajar con metros! no con centímetros!

1. Resorte de  5 N/m se comprime 30cm . ¿Cuál es su fuerza elástica?
2. Se cuelga 5 kg de resorte y se estira 10 cm. ¿Cuál es la constante elástica?
3. Un Dinamómetro se estira 4 cm con 2 kg. Si se cuelga 5 kg, ¿Cuánto se estirará? (pista calcula su constante elástica primero)

Primero medio. Actividad del miércoles 27 de Agosto. Actividad con Firma.

 Te invito a un desafío donde la ciencia y la imaginación se encuentran. Tu misión será crear un cuento o historia original donde los protagonistas o la trama principal giren en torno a las características y fenómenos de la luz. (como los vistos en la guía 4 que resolvieron ayer martes 26) ah! y pueden trabajar en parejas

Objetivo: Crear una historia creativa y entretenida que demuestre tu comprensión sobre el comportamiento de la luz, aplicando correctamente al menos tres conceptos que hemos estudiado en clases.

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Paso 1: Inspírate (La Lluvia de Ideas) 

Antes de escribir, piensa en estas preguntas para encender tu creatividad:

• ¿Quién será tu protagonista? Podría ser un fotón aventurero llamado "Luciano", una detective que resuelve misterios usando espejos, un explorador perdido en una cueva de cristales o un artista que pinta con arcoíris.

• ¿Dónde ocurrirá tu historia? Imagina un mundo hecho de espejos, una ciudad donde nunca se pone el sol, un bosque oscuro donde la única luz se refleja en el agua, o el interior de una cámara fotográfica.

• ¿Cuál será el problema o la aventura? Quizás tu personaje deba escapar de un laberinto usando la reflexión, enviar un mensaje secreto usando la refracción del agua, o descubrir por qué los colores han desaparecido de su mundo.

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Paso 2: Elige tus "Poderes" (Conceptos de Física) 

Tu historia debe incluir y explicar de forma creativa al menos TRES de los siguientes fenómenos ópticos. Estos serán los "poderes" o las reglas mágicas de tu universo narrativo.

• Propagación rectilínea: La luz viaja en línea recta. ¿Cómo afecta esto a las sombras? ¿Puede un personaje esconderse perfectamente detrás de algo?

• Reflexión de la luz: La luz "rebota" en las superficies. Piensa en espejos, el reflejo en un lago, o cómo vemos los objetos que no tienen luz propia.

• Refracción de la luz: La luz se "dobla" al pasar de un medio a otro (como del aire al agua). Esto explica por qué un lápiz en un vaso con agua parece quebrado o cómo funcionan los lentes.

• Absorción de la luz: Los objetos absorben ciertos colores y reflejan otros. Un objeto negro absorbe casi toda la luz, ¿podría ser un villano que "devora" la luz?

• Descomposición de la luz blanca: La luz del sol se puede separar en todos los colores del arcoíris al pasar por un prisma o gotas de agua.

• Sombras y penumbras: ¿Qué pasa cuando un objeto bloquea la luz? ¿Cómo se crea una sombra definida (umbra) o una más difusa (penumbra)?

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Paso 3: Manos a la Obra (La Creación) 

Ahora que tienes tus ideas, ¡es momento de crear! Recuerda que toda buena historia tiene:

1. Inicio: Presenta a tus personajes y el lugar donde ocurre la historia.

2. Desarrollo: Describe la aventura o el problema principal. Aquí es donde debes usar los fenómenos de la luz para que la trama avance. Ejemplo: “El pequeño fotón rebotó con furia en el espejo (reflexión) para poder cambiar de dirección y escapar del agujero negro que todo lo absorbía (absorción)”.

3. Final: Cuenta cómo se resuelve el problema, ¡idealmente usando la física a tu favor!

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Paso 4: Escribe tu historia en este formulario: 

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScfDz29LA5nBBTWiiIC8muVZYlMVQtIU1nmyNWye97BnxIkMA/viewform?usp=dialog

Fisica Diferencial. Pauta de Informe Maqueta de transmisión de movimiento.

Pauta para el Informe Escrito de la Maqueta

Nombre del Proyecto: "Análisis de una Máquina Compuesta de Transmisión de Movimiento"

Objetivo del informe: Documentar el proceso de diseño y construcción de la maqueta, y analizar su funcionamiento aplicando los conceptos de la física del movimiento circular estudiados en clases.

Formato de Entrega: Portada: Debe incluir Título del proyecto, Nombres de los integrantes, Curso y Fecha.

Extensión: 3 a 4 páginas máximo (sin contar la portada).

Entrega: Documento digital (PDF) o impreso. 

Estructura del Informe:

1. Introducción (1 o 2 párrafos)
• Presenten la máquina que construyeron (ej: "una grúa manual con poleas y correa").
• Expliquen brevemente por qué eligieron esa idea.
• Mencionen el objetivo principal de su proyecto.
2. Diseño y Proceso de Construcción
• Materiales: Hagan una lista de los materiales principales que utilizaron. Destaquen si usaron materiales reciclados.
• Esquema: Incluyan un dibujo o esquema simple de su maqueta, mostrando sus partes principales.
• Construcción: Describan en un párrafo los desafíos más importantes que enfrentaron al construirla y cómo los solucionaron.
3. Análisis Físico del Mecanismo (¡La parte más importante!)
• Funcionamiento: Expliquen paso a paso cómo se transmite el movimiento desde el punto de inicio (entrada) hasta el punto final (salida).
• Magnitudes y Cálculos: Identifiquen, midan y calculen lo siguiente (deben mostrar sus cálculos):
• Diámetros y/o radios de las poleas, engranajes o ruedas.
• La relación de transmisión del sistema completo. Expliquen si su máquina aumenta o reduce la velocidad.
• Velocidad Angular (ω): Estimen una velocidad de entrada (ej: 1 vuelta por segundo) y calculen la velocidad angular de salida.

4. Conclusión (1 párrafo)

• Resuman lo que aprendieron sobre la transmisión de movimiento al realizar este proyecto.

• Mencionen una posible mejora que le harían a su maqueta si tuvieran más tiempo o recursos.

Proyecto de Física: "Construcción de una Maqueta de Máquina Compuesta"

Lista de cotejo de la maqueta.

 https://docs.google.com/document/d/1nHtqepM7S6cpunEFpha562ftS2Z1dN9f/edit?usp=sharing&ouid=102474775800379675867&rtpof=true&sd=true

Física Diferenciado. Actividad OBLIGATORIA con firma para quienes no tienen sus materiales.

Elije dos ejemplos y para cada uno de ellos:

1. Si se hiciera girar una de las ruedas (la motriz , la que da el impulso), ¿cómo se transmitiría el movimiento a las demás? Describan paso a paso qué le pasaría a la velocidad angular o tangencial en cada etapa de la maqueta.

2. Conexión con las ecuaciones: A partir de lo que observan, ¿en qué punto o puntos de la maqueta es más probable que deban usar una ecuación de velocidad tangencial? ¿En qué puntos usarían una de velocidad angular?

3. Propuesta de mejora: Si tuvieran que mejorar una de estas maquetas para hacerla más eficiente, ¿qué cambios le harían? Justifiquen su respuesta.

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Ejemplo  3

Ejemplo 4

Física Diferencial. Reconocer y utilizar los conceptos y fórmulas asociadas al movimiento circular para aplicarlos en el análisis de máquinas simples.

 Estudiantes, les comparto la presentación del inicio de la clase de hoy. 

https://docs.google.com/presentation/d/197P2Tt1ynd-S-5pliyxyNFHtl8Ry5BEL0tLcNfK7NEs/edit?usp=sharing

Primero Medio. Explorar la formación de imágenes en lentes convergentes y espejos cóncavos.

 Objetivo: Explorar la formación de imágenes en lentes convergentes y espejos cóncavos.

Material: Simulación de PhET "Fundamentos de Óptica Geométrica".

Instrucciones:

1. Abre la simulación de PhET en la siguiente dirección: https://phet.colorado.edu/sims/html/geometric-optics-basics/latest/geometric-optics-basics_all.html?locale=es

2. Trabaja con tu compañero(a) para responder las siguientes preguntas.

Parte 1: ¡Explorando la Lente Convergente! (Actividad con firma)

• Ve a la pestaña "Lente".

• En el panel de la derecha, activa las opciones "Punto focal" y "Etiquetas".

Actividad:

1. Mueve el objeto de la izquierda  y observa cómo cambian los rayos de luz y la imagen.

Preguntas: (debes responderlas en tu cuaderno) 

1. ¿Qué le ocurre a los rayos de luz al pasar por la lente convergente? ¿Se separan o se juntan?

2. Ubica el objeto en cada una de estas posiciones y describe la imagen que se forma (su tamaño, si está derecha o invertida, y si es real o virtual).

• Muy lejos de la lente:

• Entre el punto focal F y la lente:

3. ¿En qué momento la imagen pasa de ser “Real” a “Virtual”?

4. ¿En qué momento de tu vida diaria has usado lentes como este? Menciona al menos dos.

Parte 2: ¡Explorando el Espejo Plano! (Actividad con firma)

• Cambia a la pestaña "Espejo".

• Activa nuevamente el "Etiquetas".

Actividad:

1. Mueve el objeto y observa qué sucede con los rayos de luz al chocar con el espejo.

Preguntas:

1. ¿Qué le ocurre a los rayos de luz al chocar con el espejo? ¿Se parecen a lo que viste con la lente?

2. Compara la imagen que se forma con la lente convergente y con el espejo. ¿Encuentras similitudes y diferencias? (se agranda la imagen en ambos casos, cambia su dirección, es siempre virtual o real)

3. ¿Dónde se utilizan los espejos planos en tu cotidianidad?.

Parte 3: ¡Creando Imágenes!  (Actividad con firma)

Desafío:

Usando la simulación, trabajen en parejas para encontrar las posiciones del objeto que crean las siguientes imágenes. Una vez que las encuentren, dibujen un esquema en cada uno de sus cuadernos.

Imagen 1: Una imagen invertida y más grande que el objeto.

• Imagen 2: Una imagen derecha y más grande que el objeto.

• Imagen 3: Una imagen invertida y más pequeña que el objeto.

Física. Segundo Medio. Actividad con firma. Evaluación Formativa.

 Actividad de Repaso: Explorando las Fuerzas y Leyes de Newton

En tu cuaderno escribe en orden las respuestas. Incluye los subtitulos en cada caso para mantener un orden

Parte 1: ¿Qué entendemos por Fuerza? (Páginas 20-21)

1. Definición de Fuerza:

• Según el libro, ¿qué es una fuerza desde el punto de vista de la física?

• ¿Por qué el libro menciona que es incorrecto decir que un objeto "posee fuerza"? Explica con tus propias palabras.

2. Efectos de las Fuerzas:

• En la página 21, se muestran diferentes efectos que las fuerzas pueden ocasionar. Nombra y describe brevemente dos de estos efectos, dando un ejemplo diferente a los que aparecen en el libro.

3. Fuerzas Fundamentales:

• El texto menciona que el universo mantiene su equilibrio gracias a cuatro fuerzas fundamentales. Nombra estas cuatro fuerzas.

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Parte 2: Tipos de Fuerzas en Nuestro Entorno (Páginas 22-26)

1. El Peso (Página 22):

• Define "peso" según el libro.

• ¿Cuál es la diferencia entre "peso" y "masa" en el lenguaje científico, a diferencia del uso cotidiano?

2. La Tensión y la Normal (Página 23):

• Explica brevemente qué es la fuerza de tensión y cuándo se aplica.

• ¿Qué es la fuerza normal? ¿Siempre actúa en la misma dirección?

• El libro aclara por qué el peso y la normal no son un par acción-reacción. Explica esta diferencia con tus propias palabras.

3. La Fuerza Elástica y la Ley de Hooke (Página 24):

• ¿Qué es un material elástico y por qué se le llama "fuerza restauradora" a la fuerza elástica?

• Escribe la fórmula de la Ley de Hooke que aparece en el libro y explica qué representa cada una de sus letras.

4. El Roce por Deslizamiento (Página 26):

• ¿Qué es la fuerza de roce o fricción?

• Nombra los dos tipos de fuerza de roce que menciona el libro y explica brevemente la diferencia entre ellos.

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Parte 3: Las Leyes de Newton (Páginas 30-33)

1. Primera Ley de Newton (Ley de Inercia - Página 30):

• Enuncia la Primera Ley de Newton.

• Explica con un ejemplo de tu vida cotidiana (diferente al del libro) cómo se manifiesta la inercia.

2. Segunda Ley de Newton (Ley de Masas - Página 32):

• Enuncia la Segunda Ley de Newton, mencionando cómo se relaciona la aceleración con la fuerza neta y la masa.

• El libro afirma que la Ley de Inercia es un caso particular de la Segunda Ley. ¿Por qué se dice esto?

3. Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción - Página 33):

• Enuncia la Tercera Ley de Newton.

• ¿Por qué las fuerzas de acción y reacción nunca se anulan, aunque tengan igual magnitud y sentido opuesto? Explica basándote en la información del libro.

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Parte 4: Representación de Fuerzas (Páginas 28-29)

1. Vectores de Fuerza (Página 28):

• Nombra los cuatro elementos que componen un vector de fuerza según el libro.

• Observa el ejemplo del "Peso en la Tierra" y "Peso en la Luna" en la página 28. ¿Qué elemento del vector representa la magnitud de la fuerza?

2. Diagrama de Cuerpo Libre (DCL - Página 29):

• ¿Para qué sirve realizar un Diagrama de Cuerpo Libre (DCL) en física?

• Elige una de las "Situaciones" de la página 29 (por ejemplo, el objeto apoyado en una superficie lisa) y dibuja su DCL, identificando las fuerzas que actúan sobre el objeto.

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Prepárate para participar en la Reflexión Final (Para discutir en clases):

• ¿Cómo el conocimiento de las fuerzas y las leyes de Newton nos ayuda a comprender mejor los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor y en el deporte?

• ¿Qué aplicación de las fuerzas o las leyes de Newton te pareció más interesante y por qué?

Física Diferencial. Maqueta de Transmisión de movimiento.

 

Proyecto de Física: "Construcción de una Maqueta de Máquina Compuesta"

Ha llegado el momento de aplicar todo lo que hemos aprendido sobre transmisión de movimiento de una forma creativa y práctica. En este proyecto, tendrán la oportunidad de diseñar, construir y analizar su propia máquina compuesta.

El objetivo es doble: por un lado, desarrollar sus habilidades de ingeniería y trabajo en equipo para crear una maqueta funcional; por otro, demostrar su comprensión de los principios físicos que la gobiernan, calculando y explicando sus propiedades.

Descripción del Proyecto

Deberán diseñar y construir en equipos una maqueta funcional que muestre una máquina compuesta para la transmisión de movimiento circular. La máquina debe utilizar uno (o una combinación) de los siguientes sistemas:

Mecanismos Permitidos:

• Poleas con Correa: Ideal para transmitir movimiento entre ejes que están a una distancia considerable. Permite cierto deslizamiento, lo cual es interesante de analizar.

• Engranajes con Cadena (Piñón-Cadena): Muy preciso, no permite deslizamiento. Lo ven todos los días en las bicicletas. Es excelente para transmitir fuerza.

• Tren de Engranajes: Permite cambiar la velocidad y el torque de manera muy significativa en espacios reducidos. Es la base de las cajas de cambios.

• Tornillo Sinfín y Corona: Un mecanismo fascinante que logra una reducción de velocidad muy grande en un solo paso. Además, ¡es (casi siempre) irreversible!

El proyecto debe ser una máquina compuesta, lo que significa que debe tener al menos dos mecanismos simples trabajando juntos. No se aceptará un sistema con una sola polea simple o un único par de engranajes. El desafío es la combinación.

2. Fases del Proyecto y Cronograma

Para organizar su trabajo, les sugiero el siguiente cronograma:

• Fase 1: Investigación y Planificación 14-20 de agosto. 

• Formen sus equipos.

• Cada integrante debe investigar y proponer una idea de máquina para construir (ej: un pequeño taladro de banco, un sistema de grúa simple, un batidor manual, un carrusel, etc.).Esto debe quedar registrado y se envía como actividad con firma al correo nuestrasclasesdefisica@gmail.com, con el nombre y curso de cada integrante. 

• Discutan en equipo los pros y contras de cada idea (dificultad, materiales, originalidad).Esto debe quedar registrado y se envía como actividad con firma al correo nuestrasclasesdefisica@gmail.com, con el nombre y curso de cada integrante. 

• Elijan la idea final y definan los roles de cada integrante. Esto debe quedar registrado y se envía como actividad con firma al correo nuestrasclasesdefisica@gmail.com, con el nombre y curso de cada integrante. 

• Actividad con Firma (Evaluación Formativa) Fase 2: Enviar a mi correo el documento con los integrantes, la idea elegida y los roles y tareas de cada uno. 

• Fase 2: Diseño y Acopio de Materiales (Clases 2)   20 de agosto. 

• Realicen un boceto o plano detallado de su maqueta. Incluyan medidas tentativas (diámetros de poleas/engranajes, distancia entre ejes).

• Hagan una lista de los materiales que necesitarán. 

• Actividad con Firma  Fase 2: Enviar a mi correo el boceto y la lista de materiales (incluir integrantes y sus cursos)

• Fase 3: Construcción (Clases 2-3 y 4 ) 20-21 y 27 de agosto. 

• ¡Manos a la obra! Esta es la etapa principal de construcción de la maqueta.

• Documenten el proceso con fotos. Servirá para su informe final.

• Fase 4: Pruebas, Análisis y Presentación (Clases 6) 28 de agosto. 

• Hagan funcionar su maqueta y realicen los ajustes finales.

• Realicen las mediciones y los cálculos físicos requeridos (ver sección 4).

• Preparen su informe escrito o la presentación oral.

3. Formación de Equipos y Roles

Ustedes deciden el número de integrantes de su equipo. Para que el trabajo sea exitoso, es crucial que cada uno asuma un rol según sus habilidades e intereses. Aquí hay algunos perfiles para que se identifiquen:

• El/La Investigador(a) y Analista Físico:

• Habilidades: Le gustan las matemáticas y la física, es bueno investigando, es metódico y ordenado.

• Tareas: Lidera la investigación de ideas, realiza los cálculos de diámetros, velocidades angulares, torque, relación de transmisión, etc. Es el experto en la "ciencia" detrás de la máquina.

• El/La Diseñador(a) y Arquitecto(a):

• Habilidades: Tiene buena visión espacial, le gusta dibujar, es detallista y planificado.

• Tareas: Crea los planos y bocetos de la maqueta. Se asegura de que el diseño sea viable y que las piezas encajen correctamente. Piensa en la estética y la estructura.

• El/La Constructor(a) e Ingeniero(a) de Materiales:

• Habilidades: Es hábil con las manos, le gusta usar herramientas, es práctico y recursivo.

• Tareas: Lidera la construcción física de la maqueta. Sugiere los mejores materiales (cartón, madera, tapas de botella, impresiones 3D, etc.) y se encarga del ensamblaje.

• El/La Líder de Proyecto y Comunicador(a):

• Habilidades: Es organizado, bueno para comunicarse, mantiene al equipo enfocado y motivado.

• Tareas: Se asegura de que se cumplan los plazos, organiza las reuniones, resuelve conflictos y lidera la preparación del informe final o la presentación oral.

Nota: Una persona puede cumplir varios roles, pero todos deben tener tareas claras y contribuir equitativamente.

4. Entrega y Presentación Final (Jueves 28 de Agosto)

Al finalizar el proyecto, deberán entregar:

1. La Maqueta Funcional. (nota 1) 

2. Un Informe Escrito o una Presentación Oral (nota 2)  que debe incluir:

• Introducción: ¿Qué máquina construyeron y por qué la eligieron?

• Descripción del Mecanismo: Expliquen el tipo de transmisión que usaron (poleas, engranajes, etc.) y cómo se combinan.

• Proceso de Construcción: Muestren fotos y describan los materiales y los pasos que siguieron.

• Análisis Físico :

• Mediciones: Diámetros y/o radios de todas las poleas y engranajes.

• Relación de Transmisión: Calculen la relación de transmisión total del sistema.

• Velocidad: Midan o estimen la velocidad angular de entrada (la que aplican con la mano, por ejemplo) y calculen la velocidad angular de salida.

• Torque: Expliquen conceptualmente cómo se modifica el torque en su máquina. Si aplican una fuerza de entrada, ¿el torque de salida es mayor o menor? ¿Por qué?

• Inercia: Comenten de forma cualitativa cómo la masa y forma de sus componentes (inercia) afecta el arranque del movimiento.

• Conclusión: ¿Qué aprendieron?¿Cómo les sirve en la vida cotidiana lo aprendido? ¿Qué desafíos enfrentaron y cómo los solucionaron?