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  1. 1. UNIDAD DE APRENDIZAJE N º 03: “ESTUDIANDO A LOS CUERPOS QUE SE MUEVEN EN LINEA RECTA ” I. DATOS GENERALES: 1. 2. 3. 4. 5. II. ÁREA : Ciencia, Tecnología y Ambiente Curso : Física Docente Joel ARROYO VILLAZANA GRADO : 2 do grado DURACIÓN : 5 Semanas (2 horas pedagógicas semanales) JUSTIFICACIÓN Los contenidos de los cursos de Física no deben presentarse poniendo énfasis en lo teórico y lo abstracto, pues ello provoca el rechazo de los estudiantes e influye negativamente en su aprovechamiento. Al contrario, y sobre todo al iniciar el estudio de un tema, se debe fomentar la observación de fenómenos cotidianos, la reflexión sobre ellos y la realización de actividades experimentales, dentro y fuera del laboratorio aula de clases. A partir de estas acciones, se deben introducir los conceptos y la formalización básicos en la formación disciplinaria. Esta forma de trabajo permitirá un aprendizaje duradero y el desarrollo de la creatividad y de las habilidades que son indispensables para el estudio y la comprensión de las ciencias. En la presente unidad se trabajara con los estudiantes el conocimiento del movimiento que un cuerpo realiza en forma horizontal y vertical, es decir el movimiento en línea recta, ya sea con velocidad constante o con aceleración o desaceleración constante, para ello se realizaran actividades con la finalidad de lograr que los estudiantes tengan la habilidad de: Reconocer las características y condiciones que presenta un movimiento en línea recta ya sea uniforme, acelerado o desacelerado en forma constante; Resolver con facilidad problemas de movimiento horizontal y vertical, sin y con aceleración constante; y III. ORGANIZACIÓN DE LAS ACTIVIDADES 1. CENTRO DE ORGANIZACIÓN A) Leyes de movimiento rectilíneo Uniforme: - En todo M.R.U. en tiempos iguales se recorren espacios iguales. - En todo M.R.U. la velocidad es constante. - En todo M.R.U. la velocidad instantánea (v) se define como el desplazamiento, que tuvo el móvil, dividido entre el tiempo empleado para el recorrido. Donde: x : posición inicial x : posición final t : tiempo inicial (cero) t : tiempo final
  2. 2. B) Leyes de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado o desacelerado: - En todo movimiento acelerado o desacelerado la aceleración es constante. - En todomovimiento acelerado o desacelerad la velocidad media es el desplazamiento del móvil dividido entre el tiempo empleado. Donde: x : posición inicial x : posición final t : tiempo inicial (cero) t : tiempo final - La aceleración es el cambio de velocidad del móvil dividido entre el tiempo que le tomó llevarse a cabo. Donde: v : posición inicial v : posición final t : tiempo inicial (cero) t : tiempo final C) Leyes de movimiento vertical o caída libre: - Galileo Galilei: todos los cuerpos caen con la misma aceleración, constante, en ausencia del aire u otra resistencia. - La aceleración que experimenta un cuerpo, al caer libremente, es debido a la gravedad terrestre (g = 9,80 m /s2). - El tiempo que demora en subir un objeto, es el mismo que demora en bajar hasta la misma posición inicial. - El módulo de la velocidad con el que sube un cuerpo, es igual al de la velocidad con la que baja por una misma posición. - Cuando el cuerpo alcanza una altura máxima, su velocidad es cero.
  3. 3. 2. ESTRUCTURA CONCEPTUAL: Movimiento Vertical o caída libre (en el eje “y”) Movimiento Rectilíneo con aceleración o desaceleración constante (en el eje “x”) Gravedad Aceleración Movimiento con velocidad constante. Velocidad Desplazamiento Movimiento Sistema de referencia Tiempo
  4. 4. 3. CAPACIDADE S Y HABILIDADES HABILIDAD Reconoce las características y condiciones que presenta un movimiento en línea recta ya sea con velocidad constante; acelerado o desacelerado en forma constante. ITEM 1. Selecciona las palabras correctas del cuadro de palabras y completa el texto: Cuando un automóvil de carrera gira una curva, decimos que su velocidad no es __________por que por lo menos ________________________ dirección cambia variable la constante la de velocidad 2. Completa la siguiente expresión con tus propias palabras: Si la velocidad ____________________entonces las distancias ___________________en tiempos iguales. 3. Correlaciona según los signos que corresponde a cada magnitud presentada en cada gráfico: 4. Observa el siguiente grafico y luego relaciona los datos con los signos , ,=ó=
  5. 5. Resuelve problemas de movimiento horizontal y vertical, sin y con aceleración constante. 5. ¿Cuál es la velocidad del carrito, si recorrió 30 cm de distancia en 20 segundos? a) 2 cm/s b) 3m/s c) 4 cm/s d) 1 cm/s e) 1,5 cm/s 6. Un cuerpo se mueve, partiendo del reposo con una aceleración de 8 m/s2. Calcular: A) La velocidad media durante los 5 primeros segundos. B) La distancia recorrida (d) desde el reposo hasta los 5 segundos. 7. Una motociclista se mueve de sur a norte con una velocidad de 24 m/s, luego de 3s su velocidad es de 18 m/s ¿Cuál es su aceleración o desaceleración? a) 4 m/s2 b) -3 m/s2 c) 3 m/s2 d) -2m/s2 e) 2m/s2 8. ¿Cuál es la altura máxima que alcanzaría la pelota si la lanzas con una velocidad de 10 m/s? y ¿Cuál seria la altura máxima si tu compañero la lanza con una velocidad de 15 m/s? Primera respuesta:_________________________ Segunda respuesta:________________________ Representa mediante graficas de funciones el cambio de posición en el tiempo. 9. Con los datos de posición y tiempo que te presentamos a continuación grafica la función de posición con respecto al tiempo, luego indica si el movimiento es con velocidad constante o con aceleración constante y ¿Por qué? 10. ¿Qué gráfico se obtiene con los datos de distancia y de tiempo del carrito que tiene una aceleración constante? a) Lineal b) Curvilínea c) Parabólica d) Curva e) N.a.
  6. 6. 4. PROGRAMACIÓN DE LAS ACTIVIDADES Nº de clase 01 02 03 Actividades Tiempo - preguntas abiertas y discusión acerca de las ideas de movimiento. - Explicación del docente sobre el concepto de sistema de referencia y movimiento. - Conformación de grupos de trabajo. Cada grupo deberá realizar elexperimentonº 01 (con los carritos de juguete). - Presentación delos resultados en el experimento nº01. - Se deja untrabajo grupalpara realizarlo en su localidad. - Revisión deltrabajo grupalnº01 - Explicación del docente sobre el movimiento con velocidad constante y con aceleración constante. - Conformación de grupos de trabajo, para realizar el experimento nº02(con las canicas y las piedras) - Exposición de los resultados obtenidos en el experimento nº02. - Resoluciónde cuestionario yde problemas planteados en forma grupal e individual. - Los estudiantes deben responder las preguntas del cuestionario y resolver los problemas que no se pudieron terminar en clase, como tarea domiciliaria. - Revisión de la tarea domiciliaria. - Evaluación escrita. 04 05 - Corrección de la evaluación escrita. 2 horas pedagógicas 2 horas pedagógicas 2 horas pedagógicas 2 horas pedagógicas 2 horas pedagógicas 5. BIBLIOGRAFÍA 1. PARA EL DOCENTE: Nº 01 AUTOR SEARS ZEMANNSKY y YOUNG FREEDMAN 02 2. PARA EL ESTUDIANTE TÍTULO Física Universitaria EDITORIAL PEARSON -educación
  7. 7. Experimento nº 01 JUGANDO CON LOS AUTOMÓVILES 1. CAPACIDAD ESPECÍFICA: Reconoceexperimentalmente las condiciones y características de un movimiento en línea recta con velocidad constante. 2. FUNDAMENTO CIENTÍFICO: Si un cuerpo describe como trayectoria una línea recta y se desplaza recorriendo espacios iguales en tiempos iguales, además no sufre cambios de dirección, entonces se dice que tiene un movimiento con velocidad constante. 3. MATERIALES: - Un carrito a pilas. - Pilas (baterías) - Tizas de colores - Dos reglas de 30 cm. - Cronometro. - Lápiz y papel. 4. PROCEDIMIENTOS: a) Traza sobre el piso una línea recta b) A partir de un punto traza las distancias de 20, 30 y 60 cm, sobre la línea trazada en el piso. c) Ubica el carrito en el punto inicial y luego enciéndelo. d) Con el cronometro controla el tiempo (en segundos) en cada uno de los puntos marcados sobre al línea. e) Vuelve a controlar el tiempo por dos oportunidades más. f) Luego procede a tomar los datos en la siguiente tabla, para luego completarla. d (cm) t1 (s) t2 (s) t3 (s) t p (s) (tiempo promedio ) V = (cm/s) 20 30 60 g) En el siguiente plano cartesiano ubica los puntos de tiempo con distancia y luego únelos.
  8. 8. Trabajo grupal nº 01 Por grupos de 4 realizar el siguiente trabajo con los materiales y procedimientos indicados a continuación: 1. MATERIALES: - Un - Tizas de colores. . - Cronometro. - Lápiz y papel. 2. PROCEDIMIENTOS: a) El grupo debe dirigirse al paradero más conocido y cercano. b) Marcar un punto sobre el paradero o sobre el lugar donde constantemente se detienen los carros a recoger a los pasajeros, con la condición de que sea visible c) Luego marcar otro punto a 20 metros de del primero, también debe ser visible. d) Esperar a que el bus pare sobre el punto marcado. e) Con el cronometro controlar el tiempo desde que el carro arranca desde el punto en el paradero hasta el otro punto marcado. f) Controlar el tiempo de varios carros. g) También controla lo inverso; o sea desde el punto que esta a 20 metros del paradero, hasta que se detenga el carro ene el paradero. h) Escribe tus datos en la siguiente tabla y luego completa la tabla. Del paradero a los 20 d(m) t (s) metros a = (m/s2) Carro 01 20 Carro 02 20 Carro 03 20 De los 20 metros al paradero Carro 04 20 Carro 05 20 Carro 06 20 i) Transcribe el cuadro, completo, a un papelote para que lo puedan exponer en clase. Escribe los apellidos y nombres de los integrantes del grupo: 01. 02. 03. 04. . . . .
  9. 9. Experimento nº 02 La caída de los cuerpos y la gravedad 5. CAPACIDAD ESPECÍFICA: Reconoce experimentalmente las condiciones y características de un movimiento en línea recta vertical con acción de la gravedad. 6. FUNDAMENTO CIENTÍFICO: Todos los cuerpos caen con la misma aceleración, constante, en ausencia del aire u otra resistencia. La aceleración delos cuerpos es por acción de la gravedad terrestre que se considera con un valor aproximado de 9,80 m/s2. 7. MATERIALES: - Canicas - Piedras de diferentes tamaños - Tizas de colores. - . - Cronometro - Lápiz y papel 8. PROCEDIMIENTOS: a) Medir la altura desde un punto en el segundo piso del colegio hasta el patio. b) Desde el punto ubicado en el segundo pisosoltar una canica y una piedra al mismo tiempo. c) Desde la misma altura soltar la canica d) Controlar el tiempo en que demora la canica para llegar al suelo, repite este proceso por tres oportunidades. e) Súbete a una mesa y calcula la altura que puedas alcanzar. f) Desde esa altura suelta la canica y controla el tiempo en que demora llegar al suelo, repite este proceso por tres oportunidades. g) Luego procede a tomar los datos en la siguiente tabla, para luego completarla. d (cm) t1 (s) t2 (s) t3 (s) t p (s) (tiempo promedio ) g = (m/s2) h) En el siguiente plano cartesiano ubica los puntos de tiempo con distancia y luego únelos.
  10. 10. RESPONDEMOS PREGUNTAS Y RESOLVEMOS LOS PROBLEMAS PLANTEADOS. 1. Responde con tus propias palabras las siguientes preguntas: 1.1. ¿Qué es movimiento? 1.2. ¿Qué es un móvil? 1.3. ¿Cuándo se dice que al velocidad es constante? 1.4. ¿Cuándo se dice que la aceleración es constante? 1.5. ¿Qué gráfico se obtiene con los datos de distancia y de tiempo del carrito que tiene una velocidad constante? 1.6. ¿Qué gráfico se obtiene con los datos de distancia y de tiempo del carrito que tiene una aceleración constante? 2. Una hormiga que caminaba con velocidad constante, pudo trasladarse 150 metros en media hora ¿Cuál era su velocidad? 3. ¿Cuál es la velocidad del carrito, si recorrió 30 cm de distancia en 20 segundos? a) 2 cm/s b) 3m/s c) 4 cm/s d) 1 cm/s e) 1,5 cm/s 4. Un cuerpo se mueve, partiendo del reposo con una aceleración de 8 m/s2. Calcular: A) La velocidad media durante los 5 primeros segundos. B) La distancia recorrida (d) desde el reposo hasta los 5 segundos. 5. Una motociclista se mueve de sur a norte con una velocidad de 24 m/s, luego de 3s su velocidad es de 18 m/s ¿Cuál es su aceleración o desaceleración? f) 4 m/s2 g) -3 m/s2 h) 3 m/s2 i) -2m/s2 j) 2m/s2 6. ¿Cuál es la altura máxima que alcanzaría la pelota si la lanzas con una velocidad de 10 m/s? y ¿Cuál seria la altura máxima si tu compañero la lanza con una velocidad de 15 m/s? Primera respuesta:_________________________ Segunda respuesta:________________________ 7. Una pelota es soltada desde una altura de 20 m, en cuánto tiempo llega al piso. 8. Un niño situado a 30 metros de altura, ve pasar un cuerpo hacia arriba y 4 segundos después ve pasar al mismo cuerpo hacia abajo. ¿hasta que altura llegó? 11.¿Qué gráfico se obtiene con los datos de distancia y de tiempo del carrito que tiene una aceleración constante?
  11. 11. Evaluación escrita de C.T.A. – Física Escribe tus apellidos y nombres completos:________________________________________________ Grado y sección:____________________________________fecha:_____________________________ Piensa luego responde o resuelve. 1. Selecciona las palabras correctas del cuadro de palabras y completa el texto: Cuando un automóvil de carrera gira una curva, decimos que su velocidad no es __________por que por lo menos ________________________ dirección cambia la la variable constante de velocidad 2. Completa la siguiente expresión con tus propias palabras: Si la velocidad ____________________entonces las distancias ___________________en tiempos iguales. 3. Correlaciona según los signos que corresponde a cada magnitud presentada en cada gráfico: 4. Observa el siguiente grafico y luego relaciona los datos con los signos 5. , ,=ó= ¿Cuál es la velocidad del carrito, si recorrió 30 cm de distancia en 20 segundos? a) 2 cm/s b) 3m/s c) 4 cm/s d) 1 cm/s e) 1,5 cm/s
  12. 12. 6. Un cuerpo se mueve, partiendo del reposo con una aceleración de 8 m/s2. Calcular: A) La velocidad media durante los 5 primeros segundos. B) La distancia recorrida (d) desde el reposo hasta los 5 segundos. 7. Una motociclista se mueve de sur a norte con una velocidad de 24 m/s, luego de 3s su velocidad es de 18 m/s ¿Cuál es su aceleración o desaceleración? a) 4 m/s2 b) -3 m/s2 c) 3 m/s2 d) -2m/s2 e) 2m/s2 8. ¿Cuál es la altura máxima que alcanzaría la pelota si la lanzas con una velocidad de 10 m/s? y ¿Cuál seria la altura máxima si tu compañero la lanza con una velocidad de 15 m/s? Primera respuesta:_________________________ Segunda respuesta:________________________ 9. Con los datos de posición y tiempo que te presentamos a continuación grafica la función de posición con respecto al tiempo, luego indica si el movimiento es con velocidad constante o con aceleración constante y ¿Por qué? 10. Calcular la velocidad adquirida y la altura recorrida por un móvil que tarda 10 s en caer libremente.
  13. 13. ANÁLISIS TEMÁTICO TÍTULO DEL TEMA Conocimientos adquiridos Física Mecánica Cuerpo Vector Unidades de medida Grafica de funciones elementales Línea Curva Unidades de aceleración Unidades de velocidad Constante Modulo Vacio : movimiento en línea recta Conocimientos nuevos Sistema de referencia Movimiento Desplazamiento Tiempo velocidad Movimiento rectilíneo con velocidad constante Aceleración Movimiento rectilíneo con aceleración o desaceleración constante. Gravedad Movimiento vertical o caída libre Leyes y principios A) - Leyes de movimiento rectilíneo Uniforme: En todo M.R.U. en tiempos iguales se recorren espacios iguales. En todo M.R.U. la velocidad es constante. En todo M.R.U. la velocidad instantánea (v) se define como el desplazamiento, que tuvo el móvil, dividido entre el tiempo empleado para el recorrido. Donde: x x t t : posición inicial : posición final : tiempo inicial (cero) : tiempo final B) Leyes de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado o desacelerado: - En todo movimiento acelerado o desacelerado la aceleración es constante. - En todo movimiento acelerado o desacelerad la velocidad media es el desplazamiento del móvil dividido entre el tiempo empleado. Donde: x x t t : posición inicial : posición final : tiempo inicial (cero) : tiempo final - La aceleración es el cambio de velocidad del móvil dividido entre el tiempo que le tomó llevarse a cabo. Donde: v v t t : posición inicial : posición final : tiempo inicial (cero) : tiempo final C) Leyes de movimiento vertical o caída libre: - Galileo Galilei: todos los cuerpos caen con la misma aceleración, constante, en ausencia del aire u otra resistencia. - La aceleración que experimenta un cuerpo, al caer libremente, es debido a 2 la gravedad terrestre (g = 9,80 m /s ). - El tiempo que demora en subir un objeto, es el mismo que demora en bajar hasta la misma posición inicial. - El módulo de la velocidad con el que sube un cuerpo, es igual al de la velocidad con la que baja por una misma posición. - Cuando el cuerpo alcanza una altura máxima, su velocidad es cero.

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