FECHA DE ENTREGA: LUNES 24 DE FEBRERO
Conocimientos previos:
Proporcionalodad directa:
Dos variables son
directamente proporcionales cuando ambas crecen ó decrecen en el mismo sentido,
por ejemplo: v = d/t : la velocidad es directamente proporcional a
la distancia, es decir, que a mayor distancia abarque el móvil será porque
su velocidad será cada vez mayor (lo mismo en sentido contrario
menor-menor). Ambas variables en una
fórmula se encontrarán en el numerador (arriba)
Proporcionalidad inversa:
Dos variables son inversamente
proporcionales cuando una crece y la otra decrece, por ejemplo: v = d/t : la velocidad es inversamente proporcional al
tiempo, es decir, que a mayor tiempo tarde el móvil en desplazarse será
porque su velocidad será cada vez menor (lo mismo será en el sentido
contrario menor-mayor). En una fórmula
encontraremos a la variable de la igualdad en el denominador (abajo).
Segunda ley de Newton:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Actividad experimental 1.
Objetivo: Demostrar que la fuerza neta aplicada
sobre un cuerpo es directamente
proporcional a la aceleración que adquiere, manteniendo la masa
constante. F =
m.a
Material: Un carrito de juguete, un hilo, 3 globos
llenos con 50 g de arroz (aprox. 3 puños de arroz) y un cronómetro.
Procedimiento:
Observa la siguiente imagen y adáptala
en una mesa. La poléa la puedes adaptar con otro instrumento, solo sirve para
que el hilo se deslice, no se atore y no se desvíe de su curso. Puedes realizar
el experimento en equipo de 4 personas máximo en la escuela.
Para demostrar nuestro objetivo necesitamos ejercer 3
diferentes fuerzas al carrito, primero con la fuerza (en este caso esa fuerza
es el peso (w) ejercido por cada pesa) ejercida por una masa de 50 g (w=m.g),
luego con 100 g (2 globos) y por último con 150 g. (3 globos) Mide el tiempo en
que el carrito recorre 1m para cada fuerza ejercida.
A manera de hipótesis
(predicción de resultados) contesta las siguiente preguntas.
A.
¿Cómo será el tiempo que tarde el carrito en
recorrer 1m, según se vaya aumentando la fuerza ejercida? (mayor/ menor /
igual)? ____________________________
B.
¿Cómo será la aceleración que alcance el
carrito, según se vaya aumentando la fuerza ejercida? (mayor/ menor / igual)?
_________________________________
Desarrollo:
1.
Primero debes de calcular la fuerza (peso w.)
que ejercen cada pesa (globos llenos de arroz)
Ejemplo:
a) Para la pesa de 50 g
Datos:
|
Fórmula
|
Sustitución:
|
Operaciones:
|
Resultado:
|
w =?
m= 50 g = 0.05 kg
g = 9.8 m/s2
|
F=w= m.g
|
w= (0.05 kg)(9.8 m/s2)
|
0.05 x 9.8 = 0.49 kg.m/s2 = 0.49 N
|
w=0.49 N
|
Nota: g= es la aceleración de gravedad que tiene un cuerpo en
caída libre sobre la Tierra, ésta será la misma siempre y cuano nos encontremos
en la Tierra.
De la misma manera calcula el peso (w) para la pesa de 100 g
y la de 150 g. y anota el procedimiento a continuación:
b)
Para la pesa de 100
g
c) Para la pesa de 150
g
Ahora si, lleva a cabo las instrucciones para poder tomar el
tiempo que tarda el carrito en recorrer 1 m, ejerciendo cada vez una mayor
fuerza. Anota el tiempo en la tabla de abajo.
Resultados:
No
|
mcarrito
|
h(m)
|
F
(N)
w =m.g
|
t(
s)
|
a
(m/s2)
a= 2.h/t2
|
1
|
constante
|
1
|
0.49
|
||
2
|
constante
|
1
|
|||
3
|
constante
|
1
|
Para poder calcular la aceleración ejercida en cada caso,
usa la fórmula a= 2.h/t2 . Por ejemplo si el carrito hubiera tardado
1.6 s, seguirías el siguiente procedimiento:
Datos:
|
Fórmula
|
Sustitución:
|
Operaciones:
|
Resultado:
|
h = 1 m
t= 1.6 s
|
a= 2.h/t2
|
a= 2. (1m)/ (1.6 s)2
a = 2m / 2. 56 s2
|
1.6x 1.6 = 2.56
2/ 2.56 = 0.78
|
a = 0.78 m/s2
|
Éste es solamente un ejemplo, de esta manera calcula la
aceleración según tus datos de tiempo.
1.-
2.-
3.-
Conclusiones:
A manera de conclusión explica si lograste comprobar el objetivo.
Argumenta tu respuesta. Puedes iniciar así:
Si/No logramos demostrar el objetivo, que indica que …… , debido a que al aumentar
la fuerza ejercida sobre el carrito … manteniendo a …… contante.
Actividad experimental 2.
Objetivo: Demostrar
que la aceleración de un objeto es inversamente proporcional a su masa,
manteniendo la fuerza constante.
Material: Un
carrito de juguete, un hilo, 4 globos llenos con 50 g de arroz y un cronómetro.
Procedimiento:
1.
A partir de la fórmula F = m.a , despeja a = __________, ésta fórmula despejada es la que se va a
demostrar en el experimento.
2. Observa la siguiente imagen y adáptala en una
mesa.
1.
Para demostrar nuestro objetivo necesitamos
colocar diferentes masas sobre el carrito: m1= mcarrito,
m2 = mcarrito+50g , m3= mcarrito+
150 g. (Fija cada pesa sobre el carrito con hilo para que no se caiga). En cada caso se ejercerá la misma fuerza
ejercida por una pesa de 50 g. Mide el tiempo en que el carrito recorre 1m para
cada caso.
A manera de hipótesis
(predicción de resultados) contesta las siguiente preguntas.
A.
¿Cómo será el tiempo que tarde el carrito en
recorrer 1m, según se vaya aumentando la masa sobre el carrito? (mayor/ menor /
igual)? ____________________________
B.
¿Cómo será la aceleración que alcance el
carrito, según se vaya aumentando la masa sobre el carrito? (mayor/ menor / igual)?
_________________________________
Resultados: En la siguiente tabla deberás anotar el
tiempo y calcular la aceleración como se hizo en el experimento anterior.
No
|
m
|
h(m)
|
F
(N)= cte.
w =m.g
|
t(
s)
|
a
(m/s2)
a= 2.h/t2
|
1
|
m1
|
1
|
0.49
|
||
2
|
m2
|
1
|
0.49
|
||
3
|
m3
|
1
|
0.49
|
Cálculo de aceleración:
1.-
Datos:
|
Fórmula
|
Sustitución:
|
Operaciones:
|
Resultado:
|
h =
t=
|
a= 2.h/t2
|
2.-
3.-
Conclusiones:
A manera de conclusión explica si lograste comprobar el
objetivo. Argumenta tu respuesta. Puedes seguir la siguiente estructura para
argumentar.
Si/No logramos demostrar el objetivo, que indica que …… , debido a que al aumentar
la masa sobre el carrito … manteniendo a … contante.
Nota: Es factible
que se hagan adaptaciones a ambos experimentos para su mejor desarrollo, favor
de anotarlas en caso de que se hayan realizado.
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