UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO BACHILLERATO GENERAL CUATRIMESTRAL

CUADERNILLO DE ACTIVIDADES INTEGRADORAS

FISICA I

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DATOS PERSONALES NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CAMPUS: MATRÍCULA: CUATRIMESTRE: NOMBRE DEL DOCENTE: E- MAIL:

HORA

LUNES

Horario de Asignatura MARTES MIERCOLES

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JUEVES

VIERNES

Bienvenido (a) Hoy inicias un proceso más en tu trayecto de formación personal y educativa, nos da mucho gusto poder darte la más cordial de las bienvenidas y agradecer en nombre de la Prepa UVM la decisión y confianza para que seamos tus nuevos compañeros de viaje. Ten la seguridad de que la elección que has tomado, la respalda una institución de excelencia académica, la cual mantiene un alto sentido de responsabilidad social, al ofrecer programas educativos de calidad, globales, innovadores y actualizados, en donde el personaje central del proceso de aprendizaje eres tú. Durante tu trayecto, tendrás la oportunidad de aprender de una manera diferente con tus compañeros de grupo, en donde el rol del docente se convierte en facilitador y guía, además de poner a tu disposición instalaciones confortables, material bibliográfico, tecnológico, laboratorios y de esparcimiento, con la finalidad de formarte integralmente bajo los enfoques del Modelo Educativo de UVM y nuevas políticas educativas de nuestro país, tal es el caso de la Reforma Integral de la Educación Media Superior. Uno de los insumos que estarán acompañando tu formación a lo largo del bachillerato, es el presente Cuadernillo para el Desarrollo y Desempeño de Competencias (CDDC) en él encontrarás una serie de ejercicios que te permitirán adquirir conocimientos, habilidades, actitudes y valores, así como delimitar los elementos para evaluar tus desempeños a través de las competencias adquiridas. Pero ¿Qué es una Competencia?, ¿Para qué sirve?, ¿Cómo se aplica?, Una competencia es el comportamiento específico que se distingue por su autonomía, es decir, que la persona por sí misma desea tener; la competencia se inicia, se mantiene y se concluye, misma que genera resultados satisfactorios ante situaciones concretas de la vida cotidiana. Por ejemplo, supongamos que quieres saber si eres competente al realizar tus tareas escolares; lo que tendrías que observar son los requisitos de este comportamiento.

El siguiente gráfico delimita el proceso de adquisición de la competencia:

Adquisición de conocimientos, habilidades, actitudes y valores (INICIO)

Autonomía, Constancia, Consciencia y Responsabilidad

Resultados de aprendizaje, Desempeños, ser Competente.

(SE MANTIENE)

(SE FORTALECE)

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A lo largo de tu trayecto formativo y al interior del cuadernillo, escucharas que las competencias se clasifican en genéricas, disciplinares y profesionales, mismas que te describimos a continuación:

Genéricas

Constituyen tu perfil como egresado de bachillerato; te permiten comprender el mundo e influir en él; te capacitan para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de tu vida, y para desarrollar relaciones armónicas con quienes te rodean.

Disciplinares

Son las nociones que expresan conocimientos, habilidades y actitudes que consideran los mínimos necesarios de cada campo disciplinar para que te desarrolles de manera eficaz en diferentes contextos y situaciones a lo largo de la vida.

Profesionales

Son aquellas que te preparan para desempeñarte en tu vida laboral con mayores probabilidades de éxito

El conjunto de estas Competencias te ayudarán a: a) Comunicarte con confianza y eficiencia en español e inglés de manera oral y escrita; b) Usar eficientemente la tecnología de la información y comunicación; c) Desarrollar un pensamiento lógico-matemático en la solución de problemas; d) Identificarte como un ciudadano global; e) Reconocer, valorar y respetar la diversidad; y f) Practicar un estilo de vida saludable e integral de ti mismo y de tu entorno.

El presente cuadernillo es un instrumento más que te ayudará a estructurar tus conocimientos y habilidades de la asignatura, mismas que favorecen las competencias genéricas y disciplinares, convirtiéndose así en evidencia concreta de tu desempeño.

“Por siempre responsable de lo que se ha cultivado”

Universidad del Valle de México

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ÍNDICE

Pág. Carátula

1

Hoja de Datos Personales

2

Bienvenida

3

Índice

5

Créditos

6

Bloque I. Relaciona el conocimiento científico y las magnitudes físicas como herramientas básicas.

7-9

Bloque II. Identifica las diferencias entre los distintos tipos de movimientos.

10-13

Bloque III. Comprende la utilidad práctica de las Leyes del Movimiento de Isaac Newton.

14-17

Bloque IV. Relaciona el trabajo con la energía.

18-22

Bibliografía.

23

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CRÉDITOS

ELABORÓ PROFESORA: CONCEPCIÓN SALAZAR GONZÁLEZ

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO CAMPUS COYOACÁN

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BLOQUE I: RELACIONA EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y LAS MAGNITUDES FÍSICAS COMO HERRAMIENTAS BÁSICAS PARA ENTENDER LOS FENÓMENOS NATURALES

El estudiante es competente cuando utiliza los métodos necesarios, así como las magnitudes fundamentales, derivadas, escalares y vectoriales que le permitan comprender, conceptos teorías y leyes de la Física, para explicar los fenómenos físicos que ocurren a nuestro alrededor.

1. Analiza e interpreta los conceptos de la Física y los relaciona con los fenómenos que ocurren en la Naturaleza. 2. Comunica de forma verbal y escrita información relativa a la aplicación del método científico en la solución de problemas de cualquier índole. 3. Expresa la diferencia entre magnitudes fundamentales y derivadas. 4. Comprueba el uso adecuado de las diferentes magnitudes y su medición mediante diversos instrumentos de medición. 5. describe las características y aplicaciones de las cantidades vectoriales en nuestro entorno. 6. Aplica las funciones trigonométricas así como los métodos gráficos y analíticos en la solución de problemas en nuestro entorno.

Actividad I Contesta brevemente las siguientes preguntas: 1.¿Cómo se define la Física: _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 2.¿Cuál es la diferencia entre la física clásica y la física moderna? _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3.¿Qué significa medir? _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________

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4.¿Cuáles son las características fundamentales de un patrón de medida y como lo defines? _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 5.-

Completa la siguiente tabla de unidades Sistema Métrico Decimal

Unidad fundamental

MKS

Longitud

Sistema Ingles

cgs Centímetro (cm)

FPS

Kilogramo (kg)

Masa

Tiempo

6.¿Cuál es la diferencia entre unidades fundamentales y derivadas da ejemplos en ambos casos? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 7.-

Defina los conceptos de:

a).- Incertidumbre _________________________________________________ b).- Resolución___________________________________________________ c).- Exactitud ____________________________________________________ 8.¿Qué tipos de errores se cometen al medir (definirlos)? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________

Actividad II Resuelve los siguientes ejercicios: 1.-

¿Cuántos segundos hay en 3.55 horas? (1h=3600s)

2.-

¿Cuántos m/s y m/min hay 120km/h? (1km = 1000m; 1h = 3600s)

3.-

¿Cuántos ft hay en 155m ? (1ft=0.3048m)

4.-

¿Cuánto es 35kg(m/s ) en lb(ft/s )? (1ft=0.3048m) (1kg=2.2lb; 1lb=0.4536kg)

5.-

¿Cuántos m/s hay en 100millas/h? (1km = 1000m; 1h = 3600s)

2

2

2

2

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6.Un campo de fútbol tiene 100m de largo y 60m de ancho. ¿Cuáles son la longitud y la anchura del campo en píes? (1ft=0.3048m) 7.Una llave inglesa tiene una agarradera de 8in (plg). ¿Cuál es la longitud del mango en centímetros? (1in = 2.54cm) 2

2

8.- ¿Cuál es el área en píes cuadrados (ft ) de una mesa de 5m ? 9.-

Exprese en Notación Científica las siguientes cantidades:

a).- 234000000 b).- 450000000000 e) 0.0000000045

c).- 7650000000000000 d).- 45000

f).- 0.000326

g).- 0.000000000508

10.- Las cantidades siguientes son iguales a: a).- 4.5 x 10

6

-5

b).- 6.78 x 10

5

c).- 6.78 x 10

8

d).- 5.34 x 10

Actividad III Realiza un escrito donde analices situaciones cotidianas y del medio ambiente donde se apliquen los conceptos de la Física y sus herramientas haciendo énfasis en el desarrollo histórico de la física hasta nuestros días.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________.

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BLOQUE II: IDENTIFICA LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO.

El estudiante es competente cuando identifica las principales características de los diferentes tipos de movimientos en una y dos dimensiones y establece la diferencia entre cada uno de ellos.

1. Emplea los conceptos del bloque para formular explicaciones a fenómenos y problemas planteados en la asignatura. 2. Grafica las ecuaciones que describen los movimiento de los cuerpos. 3.Resuelve problemas que involucran las ecuaciones que describen los diferentes tipos de movimiento. 4. Desarrolla metodológicamente la aplicación de los movimientos en hechos de la vida cotidiana. Actividad I

Mediante la conformación de equipos establezcan un debate y comparen los conceptos relacionados con:

Velocidad y rapidez

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______.

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Desplazamiento y distancia _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _____________________________________. Velocidad y aceleración _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _____________________________________.

Actividad II

Resuelve los siguientes ejercicios: 1.Un niño se desplaza 20m a la derecha de un punto fijo en MRU, regresando al punto de inicio. ¿Cuál es la distancia y desplazamiento que recorrió? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN Y DESARROLLO

RESULTADO

2.Si una pelota rueda con una velocidad de 20m/s sin que actúe alguna fuerza sobre ella, ¿cuál será su velocidad al cabo de 5seg.? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN Y DESARROLLO

RESULTADO

3.Un móvil se mueve con MRU. La rapidez de su movimiento es de 25m/s. ¿qué distancia recorre en un intervalo de 10m? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN Y DESARROLLO

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RESULTADO

4.Un auto parte del reposo al cabo de 20s alcanza una velocidad de 105km/h ¿cuál fue el valor de su aceleración? DATOS

5.-

FORMULA

SUSTITUCIÓN Y DESARROLLO

RESULTADO

Ana Gabriela Guevara recorrió 400m en 49.51s ¿Cuál fue su velocidad media en km/h).

DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN Y DESARROLLO

RESULTADO

Actividad III

En equipo colaborativo realizar un reporte de investigación sobre experimentaciones en la vida cotidiana que involucren movimiento y expones sus resultados matemáticamente. Procedimiento: 1.-

Seleccionar una calle, que tenga semáforo en ambos extremos de ella.

2.-

Mide la distancia que tiene la calle en metros y divídela en tres partes iguales.

3.Identifica al primer coche que pase, en cuanto atraviese la primera marca tomar el tiempo hasta llegar a la siguiente marca. Anótalos en la tabla siguiente calculando los parámetros que la conforman.

Carro Desplazamiento

Tiempo

Rapidez

Velocidad Aceleración

1 2 3 4 5

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MRU

MUA

4.Realiza las graficas que representan los movimientos de acuerdo a los resultados que obtuviste.

Medidas de prevención: Asegúrate de que las medidas colocadas sobre la banqueta, se encuentren a una distancia razonable de los coches, para que no corras ningún riesgo.

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BLOQUE III: COMPRENDE LA UTILIDAD PRÁCTICA DE LAS LEYES DEL MOVIMIENTO DE ISAAC NEWTON.

El estudiante es competente cuando comprende las principales características de los diferentes tipos de movimientos en una y dos dimensiones y establece la diferencia entre cada uno de ellos.

1. Relata momentos transcendentales de la historia del movimiento mecánico. 2. Explica la división de la mecánica para analizar el movimiento de los cuerpos. 3. Reconoce la diferencia de los conceptos de fuerza, masa y peso de los cuerpos. 4. Expresa de manera verbal y escrita las tres Leyes de Newton. 5. Analiza e interpreta las Leyes de Newton en el movimiento de los cuerpos. 6. Utiliza modelos matemáticos para resolver problemas de las Leyes de Newton. 7. Explica la Ley de la Gravitación Universal. 8. Analiza el valor de la gravedad (g) en la superficie de la Tierra con relación a su radio y a su masa. 9. Utiliza modelos matemáticos para resolver problemas de la Ley de Gravitación Universal. 10. Argumenta las leyes de Kepler en el movimiento de los planetas. 11. Describe las Leyes de Kepler.

Actividad I Conteste brevemente las siguientes preguntas 1.Defina que es inercia _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2.¿Cuál es la diferencia entre masa y peso? _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3.¿Qué es una fuerza? _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

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4.Enuncie la primera ley de Newton de ejemplo de aplicación. _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5.Enuncie la segunda ley de Newton de ejemplos de aplicación. _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6.Enuncie la tercera ley de Newton de ejemplos de aplicación. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 7.Enuncia la Ley de gravitación universal y ¿cuál es su expresión matemática? _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 8.Enuncia la primera ley de Kepler _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 9.Enuncia la segunda ley de Kepler _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 10.Enuncia la Tercera ley de Kepler _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

Actividad II Resuelve los siguientes ejercicios: 1.Sara tiene una masa de 50kg y pesa 490.5N en la tierra ¿Cuánto pesa y cual es su masa en la Luna? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN

OPERACIONES

RESULTADO

2.Al aplicar una fuerza de 100N a un resorte, con constante igual a 500N/n se estira una distancia de: DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN

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OPERACIONES

RESULTADO

3.Un resorte se estira 0.4m bajo la acción de una fuerza de 100N ¿Cuál es el valor de su constante? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN

OPERACIONES

RESULTADO

4.Sobre un carrito actúa una fuerza vectorial F=20N a 60º ¿cuál es el valor de la componente horizontal de la fuerza? DATOS

FORMULA

SUSTITUCIÓN

OPERACIONES

30

RESULTADO

24

5.Si la masa del sol es 1 x 10 kg, la masa de la tierra es de 6 x 10 y la distancia entre el 11 sol y la tierra es de 1.5 x 10 m, la fuerza de atracción entre la tierra y el sol es de: DATOS

6.-

FORMULA

OPERACIONES

RESULTADO

¿En cuál de las siguientes situaciones el cuerpo se encuentra en equilibrio mecánico? a) b) c) d)

7.-

SUSTITUCIÓN

Una auto que se mueve con velocidad constante Un camión que esta frenado Un balón que es golpeado por un defensa Un clavadista que se lanza desde la plataforma

Una persona patea una piedra con una fuerza de 10N.

a) ¿Cuánto vale la reacción de la fuerza? c) ¿Dónde se aplica dicha reacción?

b) ¿Qué cuerpo ejerce esa reacción?

8.Si la curvatura de la Tierra fuera de 5 m cada 10 km en lugar de 5 m cada 8 km, entonces la velocidad horizontal con que se debe lanza un proyectil para que se mueva en órbita circular alrededor de la Tierra sería: a) 8 km/s

b) 5 km/s

c) 15 km/s

d) 10 km/s

9.Si la masa de la Luna aumentara 9 veces y se alejara de la Tierra una distancia 3 veces mayor la real, ¿cuántas veces cambiaría la fuerza de atracción de la Tierra sobre ella? a) No cambia

10.-

b) 9 veces mayor

c) 3 veces menor

d) 3 veces mayor

Si lanzas una piedra al aire, con un cierto ángulo, se moverá en una trayectoria:

a) Circular

b) Elíptica

c) Parabólica

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d) Recta

Actividad III a) Elabore un Mapa Conceptual de la mecánica para analizar el movimiento de los cuerpos.

Actividad III b) Elabore una línea de tiempo donde muestre los antecedentes históricos del movimiento mecánico.

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BLOQUE IV: RELACIONA EL TRABAJO CON LA ENERGÍA.

El estudiante es competente cuando analiza las leyes de Newton para explicar el movimiento de los cuerpos y utiliza las leyes de Newton para resolver problemas relacionados con el movimiento, observables con su entorno.

1. Aplica el concepto de trabajo para resolver y comprender situaciones de la vida cotidiana. 2. Interpreta el área bajo la curva, en gráficas de fuerza versus desplazamiento, como el trabajo realizado por una fuerza sobre un objeto. 3. Indica, para una serie de ejemplos dados, si los sistemas poseen energía cinética o algún tipo de energía potencial. 4. Interpreta gráficas y expresiones matemáticas que representan la energía cinética y energía potencial que posee un cuerpo. 5. Calcula, en situaciones diversas, la velocidad y la posición de un objeto mediante el uso de la Ley de la Conservación de la Energía Mecánica. 6. Calcula la energía consumida por diferentes aparatos electrodomésticos de acuerdo a la potencia de cada uno de ellos.

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Actividad I Completa las siguientes oraciones con las palabras que se encuentran en el recuadro. 1) Si el desplazamiento de un móvil es _______________________ a la fuerza aplicada sobre el mismo, el trabajo es ___________. 2) Si el desplazamiento de un cuerpo y la fuerza que se aplica sobre él tienen direcciones opuestas, el trabajo es __________________. 3) Para que el trabajo efectuado por una fuerza sea _________________, es necesario que la fuerza y el desplazamiento tengan la misma dirección y el mismo _________. 4) La energía se define como la capacidad de realizar ___________________________ o producir ___________________. 5) La ___________________________ de un objeto es la _____________ de sus energías: cinética y potencial. 6) La capacidad que tiene un cuerpo (peso) para realizar un trabajo por efecto de la ______________ o debido a su ___________________________ se llama energía ______________. 7) Un cuerpo que se mueve posee energía ________________ en virtud de su __________________. Potencial

suma

negativo

Calor

Velocidad

Positivo

altura trabajo mecánico

Velocidad

energía mecánica cero

estructura íntima Sentido

Perpendicular cinética

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Actividad II

Resuelva los siguientes problemas:

1. Un remolcador tira de un buque tanque averiado con una fuerza constante de 1.8 x 10 6 N, desplazándolo una distancia de 0.75 km al oeste. Calcula el trabajo realizado por el remolcador.

2. Un taxista aplica los frenos al ver la luz ámbar de un semáforo. El taxi se detiene completamente a los 5m. Si la fuerza de frenado es de 3 000 N. Calcula el trabajo realizado por los frenos.

3. Calcula el valor de la fuerza de fricción de un cuerpo sobre una superficie, si al aplicarle una fuerza de 50 N en dirección del movimiento se realiza un trabajo total de 400 J al recorrer una distancia de 8 m.

4. ¿Cuál es la distancia que recorre un coche sobre una carretera, si se le aplica una fuerza de 3 000 N? Se sabe que la fuerza de fricción es de 150 N y el trabajo total que se realiza 5 es de 1.5 x 10 J.

5. Determina la potencia que necesita un motor eléctrico para poder elevar una carga de 20 x 3

10 N a una altura de 30 metros en un tiempo de 1.5 minutos.

6. Calcula el tiempo que requiere un elevador cuya potencia es de 37500 W, para elevar una carga de 52900 N, hasta una altura de 70 m.

7. Determina la energía cinética de una pelota de beisbol cuya masa es de 150 g y lleva una velocidad de 33 m/s.

8. Calcula la masa de un cuerpo cuya energía cinética es de 430 J y lleva una velocidad de 42 m/s.

9. ¿Cuál tiene mayor energía cinética, un auto que viaja a 30 km/h u otro con la mitad de peso que viaja a 60 km/h?

10. Si la velocidad de un cuerpo se reduce a un sexto de su valor, ¿en cuánto cambiará su energía cinética?

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Actividad III a)

Calcule la energía consumida por los diferentes aparatos eléctricos de acuerdo a la potencia de cada uno. (Tabla 1.)

Electrodoméstico

Potencia (watts)

Refrigerador Licuadora Horno de microondas Plancha Televisores Computadora Impresora Lavadora Estéreo Tostador Horno eléctrico Extractor de jugos Reproductor de DVD Decodificador de cable Focos Secadora de ropa TOTAL

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Actividad III b) De acuerdo a los datos obtenidos realice un reporte donde incluya la energía consumida en su casa y las afectaciones que pueden generar al medio ambiente por la utilización desmedida de los aparatos mencionados. Generando al menos cinco propuestas de solución, para la reducción de energía utilizada.

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BIBLIOGRAFÍA

Básica Física 1 EL GIMNASIO DE LA MENTE Slisko, Josip Pearson educación, México 2009 Complementaria Física Gómez Gutiérrez Héctor Manuel Ortega Reyes Rafael CENGAGE, leaarnin

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