CUADERNO DE ACTIV. PARA EL APDJE. DE LA FÍSICA EN SECUNDARIA

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Secretario de Educación y Director de la Unidad de Integración Educativa de Nuevo León
Ing. José Antonio González Treviño
Subsecretaria de Educación Básica
Profra. Ramona Idalia Reyes Cantú
Directora de Educación Secundaria
Profra. Myrna Bertha Triana Contreras
Jefa del Departamento Técnico de Educación Secundaria
Dra. Anastacia Rivas Olivo
Academia de Ciencias II (Física)
Profr. Jorge Alberto Hurtado Iturbe
Profr. José Ángel Pérez Rodríguez
Profr. Juan Antonio Salinas Salinas
D. R. © Secretaría de Educación de Nuevo León
Nueva Jersey 4038, Fraccionamiento Industrial Lincoln
Monterrey, Nuevo León, México
Agosto 2013

3
MENSAJE
Compañero Profesor:
El presente cuaderno de prácticas de laboratorio es el resultado de un trabajo de
investigación.
Es importante considerar que la ciencia no se enseña y únicamente con lecturas. Tampoco la
realización de prácticas de laboratorio es suficiente.
La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias requieren de un proceso de reflexión teórica,
de consulta de textos, de investigación, de discusión, de contrastación, de experimentación,
de construcción de conceptos. El presente cuadernillo propone este enfoque.
Para la realización de las actividades te sugerimos lo siguiente: Formar equipos de tres
alumnos.
Antes de cada actividad cada equipo deberá recopilar el material necesario o bien al inicio
del ciclo escolar conseguir el material (no es costoso ni difícil de conseguir).
Es importante que cada equipo forme una estación de trabajo y desarrolle su labor con
entera libertad para lo cual el profesor deberá proporcionar el espacio y el tiempo necesario
así como la asesoría durante el trabajo.
Al final del trabajo, el profesor pedirá a un integrante de cada equipo para que exponga el
resultado de su trabajo y poder tener espació para la socialización, la discusión
fundamentada y la construcción de los conceptos.
ATENTAMENTE
Academia de Ciencias II (Física)

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ÍNDICE
MENSAJE
PROPÓSITOS
BLOQUE I
LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA……………………………. 8
Evaluación………………………………………………………………………… 42
Rúbrica……………………………………………………………………………. 46
BLOQUE II
LEYES DEL MOVIMIENTO 47
Evaluación………………………………………………………………………... 65
Rúbrica……………………………………………………………………………. 68
BLOQUE III
UN MODELO PARA DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA……….. 69
Evaluación………………………………………………………………………… 86
Rúbrica……………………………………………………………………………. 87
BLOQUE IV
MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA MATERIA…….. 88
Evaluación……………………………………………………………………….... 108
Rúbrica……………………………………………………………………………. 110
BLOQUE V
CONOCIMIENTO, SOCIEDAD Y TECNOLOGÍA……………………………………. 111
Evaluación……………………………………………………………………….... 118
Rúbrica……………………………………………………………………………. 120
BIBLIOGRAFÍA

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PROPÓSITOS PARA EL ESTUDIO DE LAS CIENCIAS EN LA EDUCACIÓN
SECUNDARIA
El estudio de las Ciencias en la educación secundaria busca que los adolescentes:
• Valoren la ciencia como una manera de buscar explicaciones, en estrecha relación con el
desarrollo tecnológico y como resultado de un proceso histórico, cultural y social en
constante transformación.
• Participen de manera activa, responsable e informada en la promoción de su salud, con
base en el estudio del funcionamiento integral del cuerpo humano y de la cultura de la
prevención.
• Practiquen por iniciativa propia acciones individuales y colectivas que contribuyan a
fortalecer estilos de vida favorables para el cuidado del ambiente y el desarrollo
sustentable.
• Avancen en el desarrollo de sus habilidades para representar, interpretar, predecir,
explicar y comunicar fenómenos biológicos, físicos y químicos.
• Amplíen su conocimiento de los seres vivos, en términos de su unidad, diversidad y
evolución.
• Expliquen los fenómenos físicos con base en la interacción de los objetos, las relaciones
de causalidad y sus perspectivas macroscópica y microscópica.
• Profundicen en la descripción y comprensión de las características, propiedades y
transformaciones de los materiales, a partir de su estructura interna básica.
• Integren y apliquen sus conocimientos, habilidades y actitudes para proponer soluciones
a situaciones problemáticas de la vida cotidiana.
ESTANDARES CURRICULARES DE CIENCIAS
1. Conocimiento científico
Los Estándares Curriculares para esta categoría son:
1.1 Identifica la unidad y diversidad en los procesos de nutrición, respiración y
reproducción, así como su relación con la adaptación y evolución de los seres vivos.
1.2. Explica la dinámica de los ecosistemas en el proceso de intercambio de materia en
las cadenas alimentarias, y los ciclos del agua y del carbono.
1.3. Explica la relación entre los procesos de nutrición y respiración en la obtención de
energía para el funcionamiento del cuerpo humano.

6
1.4. Explica la importancia de la dieta correcta, el consumo de agua simple potable y de la
actividad física para prevenir enfermedades y trastornos asociados con la nutrición.
1.5. Identifica las causas y medidas de prevención de las enfermedades respiratorias
comunes; en particular, las asociadas con la contaminación atmosférica y el
tabaquismo.
1.6. Explica cómo se expresa la sexualidad en términos afectivos, de género, eróticos y
reproductivos a lo largo de la vida, y cómo favorecer la salud sexual y reproductiva.
2. Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología
2.1. Explica la interrelación de la ciencia y la tecnología en los avances sobre el
conocimiento de los seres vivos, del Universo, la transformación de los materiales,
la estructura de la materia, el tratamiento de las enfermedades y del cuidado del
ambiente.
2.2. Relaciona el conocimiento científico con algunas aplicaciones tecnológicas de uso
cotidiano y de importancia social.
2.3. Identifica los beneficios y riesgos de las aplicaciones de la ciencia y la tecnología en
la calidad de vida, el cuidado del ambiente, la investigación científica, y el desarrollo
de la sociedad.
2.4. Identifica las características de la ciencia y su relación con la tecnología.
3. Habilidades asociadas a la ciencia
3.1. Diseña investigaciones científicas en las que considera el contexto social.
3.2. Aplica habilidades necesarias para la investigación científica: plantea preguntas,
identifica temas o problemas, recolecta datos mediante la observación o
experimentación, elabora, comprueba o refuta hipótesis, analiza y comunica los
resultados y desarrolla explicaciones.
3.3. Planea y realiza experimentos que requieren de análisis, control y cuantificación de
variables.
3.4. Utiliza instrumentos tecnológicos para ampliar la capacidad de los sentidos y
obtener información de los fenómenos naturales con mayor detalle y precisión.

7
3.5. Realiza interpretaciones, deducciones, conclusiones, predicciones y
representaciones de fenómenos y procesos naturales, a partir del análisis de datos
y evidencias de una investigación científica, y explica cómo llegó a ellas.
3.6. Desarrolla y aplica modelos para interpretar, describir, explicar o predecir fenómenos
y procesos naturales como una parte esencial del conocimiento científico.
3.7. Aplica habilidades interpersonales necesarias para trabajar en equipo, al desarrollar
investigaciones científicas.
3.8. Comunica los resultados de sus observaciones e investigaciones usando diversos
recursos; entre ellos, diagramas, tablas de datos, presentaciones, gráficas y otras
formas simbólicas, así como las tecnologías de la comunicación y la información
(tic) y proporciona una justificación de su uso.
4. Actitudes asociadas a la ciencia
4.1. Manifiesta un pensamiento científico para investigar y explicar conocimientos sobre
el mundo natural en una variedad de contextos.
4.2. Aplica el pensamiento crítico y el escepticismo informado al identificar el
conocimiento científico del que no lo es.
4.3. Manifiesta compromiso y toma decisiones en favor de la sustentabilidad del
ambiente.
4.4. Manifiesta responsabilidad al tomar decisiones informadas para cuidar su salud.
4.5. Disfruta y aprecia los espacios naturales y disponibles para la recreación y la
actividad física.
4.6. Manifiesta disposición para el trabajo colaborativo con respeto a las diferencias
culturales o de género.
4.7. Valora la ciencia como proceso social en construcción permanente en el que
contribuyen hombres y mujeres de distintas culturas.
COMPETENCIAS PARA LA FORMACIÓN CIENTÍFICA BÁSICA
• Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica.
• Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud
orientadas a la cultura de la prevención.
• Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en
diversos contextos.

8
BLOQUE I LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA
ACTIVIDAD 1 Varios tipos de movimiento
A continuación te vamos a dar 6 tipos de movimientos diferentes. Tu tarea será describirlos
con tus propias palabras. Para esto, en cada una de las figuras siguientes, te mostramos las
posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre un eje de coordenadas. Los números
sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
En cada uno de los seis casos describe si el objeto se mueve en un solo sentido o en ambos
sentidos, si siempre se mueve a la misma rapidez, es decir que recorre distancias iguales en
intervalos de tiempo iguales, o si su movimiento es variable, es decir que su velocidad
cambia, también deberás escribir si en algún punto de la trayectoria se detuvo o cambió de
sentido el movimiento.
Movimiento # 1:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Describe el movimiento: _____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
CONTENIDOS: El movimiento de los objetos
• Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida.
• Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo.
• Interpretación y representación de gráficas posición-tiempo.
• Movimiento ondulatorio, modelo de ondas, y explicación de características del sonido.
APRENDIZAJES ESPERADOS
• Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de
la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.
• Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice
diferentes movimientos a partir de datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones
del entorno.
• Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas:
cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento
ondulatorio transversal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación.
• Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a
partir del modelo de ondas.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

9
Movimiento # 2:
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
_________________________________________________________________________________________
Movimiento # 3:
0 1 2 3, 4 y 5 6 7 8 9 tiempos
_________________________________________________________________________________________
Movimiento # 4:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
_________________________________________________________________________________________
Movimiento # 5:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
_________________________________________________________________________________________
Movimiento # 6:
0 y 18 1 y 17 2 y 16 3 y 15 4 y 14 5 y 13 6 y 12 . . . tiempos
_________________________________________________________________________________________
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

10
x
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
tiempo (s)
ACTIVIDAD 2 Gráficas de movimiento
En esta actividad vas a tomar datos de una gráfica para que puedas interpretarla.
En la actividad anterior describiste el movimiento de una esfera pequeña por medio de
palabras. Otra manera de registrar el movimiento es por medio de una gráfica de posición
contra el tiempo como la siguiente:
Describe el movimiento que tú crees está representado en la gráfica anterior:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Analizando la gráfica anterior podemos ver que inicialmente (tiempo = 0), la esfera se
encontraba en la posición x = 0. En la gráfica marca el punto que da esta información.
También vemos que después de dos segundos (t = 2), la esfera se encontraba en la posición
x = 8. En la gráfica marca el punto que da esta información.
En el tiempo t = 4, el balín se encontraba en la posición x = ______
En la tabla siguiente da los valores de la posición del balín para cada uno de los tiempos (los
que ya encontraste arriba, están incluidos en la tabla para que verifiques tus valores):
Tiempo t: Posición x:
0 (inicio) 0
2 8
4 14
6
8
9 20.2 (aprox.)
10
12
14 14
16
18

11
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, describe nuevamente el movimiento del balín:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
La gráfica de la hoja anterior representa exactamente el Movimiento #6 dado en la actividad
anterior (Movimiento 1era
parte) en el que el balín se mueve hacia la derecha hasta el tiempo
9 y después se regresa a su posición original.
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la tabla anterior.
¿Representan el mismo movimiento? Explica: ____________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la gráfica de la hoja
anterior. ¿Representan el mismo movimiento? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con tus dos descripciones
anteriores. ¿Describiste correctamente el movimiento del balín? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Discute con tu profesor y toda tu clase sobre el significado correcto de la gráfica de la hoja
anterior.
ACTIVIDAD 3 Rapidez constante (Primera parte)
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas (los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
0 (inicio)
1
2 4
3
4
5
6
7
8
9
10 20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

12
x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
t (s)
Supongamos que la posición del objeto tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el objeto hacia la derecha cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del objeto en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la derecha, la posición del objeto va aumentando con el tiempo
y por lo cual su velocidad, al igual que su rapidez, es positiva.
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del objeto contra el tiempo (usa los
valores de la tabla anterior):
Esta recta es otra manera de registrar un movimiento con velocidad constante. Extiende la
recta para que puedas obtener la posición del objeto a los 15 segundos: x = ______ m.
¿Cuál será la posición del objeto a los 60 segundos? _______ m.
¿Cuál de las dos ecuaciones siguientes representa el movimiento anterior?:
x = 2 t o t = 2 x
Explica por qué: _____________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Piensa ahora en otro objeto que se mueve a 5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente,
dibuja la posición del balín para los tiempos: 1, 2, 3, 4 y 5 (escribe sobre el objeto los tiempos
correspondientes):
0 tiempos
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

13
Con la información de arriba, traza la gráfica de posición de este objeto contra el tiempo en el
mismo plano de la hoja anterior (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: 2 m/s y 5
m/s).
¿Cuál sería la ecuación del movimiento de este objeto?: ____________
En general, la ecuación del movimiento de un objeto que se mueve con velocidad constante
v es: x = v t
Explica por qué: _____________________________________________________________
__________________________________________________________________________
En el mismo plano, traza la gráfica de un carrito que se mueve a una velocidad constante de
1 m/s (marca la recta con su velocidad: 1 m/s).
Compara las tres gráficas para decidir qué efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
ACTIVIDAD 4 Rapidez constante (Segunda parte)
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un balín que se mueve sobre un eje de
coordenadas (los números sobre el balín representan los tiempos en segundos):
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
0 (inicio) 22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

14
x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
t (s)
Supongamos que la posición del balín tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el balín hacia la izquierda cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del balín en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la izquierda, la posición del balín va decreciendo con el tiempo.
Por esto, en este caso asignamos un valor negativo a la velocidad de –2 m/s.
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del balín contra el tiempo (usa los valores
de la tabla anterior):
¿Cuál será la posición del balín a los 11 segundos? _______ m.
¿Cuál será la posición del balín a los 12 segundos? _______ m.
Piensa ahora en otro balín que inicia su recorrido en x = 20 y se mueve a una velocidad
negativa de –5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente, dibuja la posición del balín para los
tiempos: 1, 2, 3 y 4 (escribe sobre el balín los tiempos correspondientes):
0 tiempos
Con la información anterior, traza la gráfica de posición de este balín contra el tiempo en el
mismo plano de arriba (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: –2 m/s y –5 m/s).
En el mismo plano, traza la gráfica de otro balín que se mueve con la misma velocidad de –5
m/s, pero que inicia su recorrido en x = 15 (marca la recta con su velocidad: –5 m/s).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

15
x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
t (s)
Compara las tres gráficas para decidir qué efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
En el siguiente plano, traza las gráficas de las siguientes cuatro ecuaciones. De acuerdo a
las gráficas que obtengas, describe el movimiento que representa cada una de ellas:
a) x = 3 t b) x = 3 t + 4
c) x = 30 – 3 t d) x = 30 – 2 t
ACTIVIDAD 5 Aceleración constante
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas. Los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
¿Es éste un movimiento con velocidad constante? ____ Explica: _____________________
__________________________________________________________________________
¿Es éste un movimiento con aceleración? ____ Explica: ____________________________
__________________________________________________________________________
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

16
La tabla siguiente da las posiciones precisas del objeto (supongamos que están dadas en
metros):
Tiempo t (s): Posición x (m):
0 (inicio) 0
1 0.25
2 1
3 2.25
4 4
5 6.25
6 9
7 12.25
8 16
9 20.25
10 25
Necesitaremos más adelante calcular la distancia recorrida por el objeto en varios intervalos
de tiempo. Aquí mostraremos cómo. Por ejemplo, entre los tiempos 2 y 4 segundos, el objeto
se mueve de la posición 1 metro a la posición 4 metros. ¿Qué distancia recorrió? _________
Esta distancia se puede calcular restando las dos posiciones: 4 – 1 = 3 metros.
La distancia recorrida entre el segundo 5 y el 7 es igual a 12.25 – 6.25 = ____ metros
La distancia recorrida entre el segundo 6 y el 10 es igual a ____ – ____ = ____ metros
Usando los valores de la tabla anterior, calculemos la rapidez media (distancia recorrida /
tiempo transcurrido) del balín en cada segundo. Estudia los dos primeros ejemplos y continúa
los cálculos:
Distancia recorrida entre 0 y 1 segundos = 0.25 – 0 = 0.25 m
Rapidez media entre 0 y 1 segundos = 0.25 / 1 = 0.25 m/s
Distancia recorrida entre 1 y 2 segundos = 1 – 0.25 = 0.75 m
Rapidez media entre 1 y 2 segundos = 0.75 / 1 = 0.75 m/s
Distancia recorrida entre 2 y 3 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 2 y 3 segundos = _____ / 1 = _____ m/s

17
¿Qué patrón observas en los resultados de la rapidez media? _________________________
__________________________________________________________________________
¿En cuánto aumenta la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabamos de demostrar es que el movimiento mostrado en la primera hoja tiene una
aceleración constante. La aceleración representa el cambio en la velocidad por unidad de
tiempo. Como la rapidez media aumenta 0.5 m/s cada segundo, la aceleración del balín es
de 0.5 m/s en cada segundo.
Encontremos de la misma manera, la aceleración del movimiento mostrado en la figura
siguiente (los números sobre el objeto esférico representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9…
¿Es éste un movimiento con aceleración constante? ____ Explica: ____________________
__________________________________________________________________________
Primero, toma algunos datos de la figura anterior y completa la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 (inicio) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posición x (m):
Usando los valores de la tabla anterior, calcula la rapidez media (distancia recorrida / tiempo
transcurrido) de la esfera en cada segundo:
¿En cuánto disminuye la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabas de demostrar es que el movimiento anterior tiene una aceleración constante,
realmente una desaceleración constante. Como la rapidez media disminuye 0.5 m/s cada
segundo la aceleración del balín es de –0.5 m/s en cada segundo. Esto se escribe como:
Aceleración = –0.5 m/s2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

18
En la figura siguiente encontrarás las gráficas de los dos movimientos estudiados en esta
actividad.
Decide cuál de ellas corresponde al movimiento acelerado y cuál al desacelerado. Ambas
son curvas llamadas parábolas que son típicas de para movimientos con aceleración
constante.
Estudia las gráficas y explica en la parte de atrás, por qué una representa movimiento
acelerado y la otra movimiento desacelerado:
ACTIVIDAD 6 El movimiento ondulatorio
Repasa tus conocimientos previos:
¿Qué significa la palabra onda?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Escribe en tu cuaderno algunos casos de la vida cotidiana en los que se usa la palabra onda.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿Qué es el sonido?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
x (m)
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
t (s)

19
Lee con atención el siguiente tema:
Supón que varias bolas de billar están colocadas en línea recta y en reposo.
Vamos a suponer que todas las bolas son iguales, excepto por sus colores. Ahora lanzamos
desde el extremo izquierdo una bola, la negra, de manera que choque con la blanca.
Después del choque veremos que la bola negra queda en reposo y la bola blanca empieza a
moverse hacia la derecha y choca con la bola gris.
Después del choque de las bolas blanca y gris, la bola blanca queda en reposo La bola gris
empieza a moverse hacia la derecha y choca con la otra bola negra.
De esta manera vemos que cada bola que estaba en reposo, es golpeada por otra bola
desde la izquierda y empieza a moverse a la derecha, hasta que finalmente la última bola, se
empieza a mover a la derecha.
Cada una de las cinco bolas de la figura fue sacada del reposo por el efecto de la bola negra,
que estaba moviéndose. Date cuenta de que cada una de las bolas empezó a moverse
sucesivamente, no todas las bolas se movieron al mismo tiempo. Además, fíjate que cada
bola se movió a la derecha.
La bola negra perturba a la bola blanca. Esta perturbación que se propaga de izquierda a
derecha se llama onda.
Investiga en un diccionario el significado de la palabra “onda”.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
ACTIVIDAD 7 Propagación de una onda
Objetivo: Observar la propagación de una onda en un estanque de agua.
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente (palangana transparente) con de agua.

20
Procedimiento:
1. Conformen un grupo de trabajo de tres compañeros.
2. Vayan a algún estanque, por ejemplo, en un parque. También pueden utilizar un
recipiente grande y extendido que contenga agua.
3. Antes de empezar, esperen a que la superficie del agua esté quieta.
4. Coloquen el corcho en algún punto intermedio de la superficie del estanque o del
recipiente.
5. Desde un extremo del estanque o del recipiente suelten la piedra sobre la superficie de
agua.
6. Describan lo que ocurre.
Reflexionen y contesten:
• Un instante después de soltar la piedra, ¿qué ocurre con la superficie del agua?
• En ese instante inicial, ¿qué sucedió con el corcho?
• ¿Llega un instante en el que el corcho se mueve?
Si su respuesta a la última pregunta es afirmativa, contesten las siguientes cuestiones.
• ¿Tocó acaso la piedra al corcho?
• ¿Qué fue lo que tocó la piedra?
• Explica lo que ocurrió a continuación hasta que el corcho empezó a moverse.
• Una vez que el corcho se empieza a mover, ¿en qué dirección se mueve?
• ¿Qué es lo que se transportó desde el punto en que cayó la piedra al estanque hasta el
corcho?
• ¿Se puede hablar de que se generó una onda? Expliquen con todo detalle su respuesta
• Comenten entre ustedes el tipo de movimiento que dio lugar a la onda que observaron.
• Escriban en sus cuadernos las conclusiones a las que hayan llegado.
Las actividades anteriores ilustran los dos tipos de ondas que existen.
Investiga y contesta:
• _________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la onda y
la dirección en que se mueven las partículas del medio son las mismas. Un ejemplo de
esta onda ______________ es la que se propagó en las bolas de billar.
La onda es _____________porque las direcciones de su propagación y del movimiento
de las bolas son las mismas.
• __________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la onda y
la dirección en que se mueven las partículas del medio son perpendiculares entre sí. Un
ejemplo de onda ________________es la que se propagó en el estanque cuando
lanzamos la piedra. En este caso, el medio en que se propaga la onda es el _______del
estanque.

21
ACTIVIDAD 8 Velocidad de una onda
Determinar la velocidad de propagación de una onda en un estanque de agua.
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente con agua.
• Una cinta métrica.
• Un reloj con segundero o cronómetro digital.
Procedimiento:
1. Conformen el mismo grupo.
2. Vayan al mismo estanque o utilicen la palangana.
3. Vuelvan a colocar el corcho en el mismo lugar, después de que la superficie del agua
esté quieta.
4. Entre dos compañeros midan con la cinta métrica, la distancia entre el punto en que
soltarán la piedra y la posición del corcho. Anoten el valor medido: distancia = m.
5. El compañero que está separado del corcho suelta la piedra. En ese instante, el otro
compañero empieza a contar el tiempo con el segundero.
6. Otro compañero está pendiente del corcho. En el instante en que se empiece a mover da
aviso.
7. Anoten el valor medido: tiempo = s.
8. Con los valores que obtuvieron, calculen la velocidad con la que se propagó la
perturbación causada por la piedra (usen la ecuación. Velocidad = distancia/tiempo ¡No
olviden la unidad!
En el caso del estanque o el recipiente vieron que la perturbación que se creó al caer la
piedra en el agua tardó cierto tiempo en recorrer la distancia hasta el corcho. En
consecuencia, se le puede asociar una velocidad a esta perturbación, que se llama velocidad
de la onda.
1. ¿Se puede hablar de velocidad de la onda en el caso de las bolas de billar?
2. Expliquen las similitudes y diferencias de la velocidad de un cuerpo, como se estudió
anteriormente, con la velocidad de una onda.
3. Obtengan conclusiones y preséntenlas al resto del grupo en plenaria.
Para establecer vínculos entre los conceptos estudiados y los sucesos cotidianos analiza
situaciones cercanas y de interés para ti. Por ejemplo, la formación de ondas al tirar una
piedra en el agua, los sismos y su relación con las ondas, y la velocidad del sonido en
diferentes medios.
Bajo la guía y orientación de tu maestro interactúa con programas de simulación de las
actividades “Movimiento ondulatorio” y “Propiedades de las ondas”, del proyecto ECAMM,
analiza una representación de tren de ondas con su longitud y frecuencia en un determinado
tiempo. Así como las propiedades de las ondas.

22
ACTIVIDAD 9 Comportamiento ondulatorio del sonido
Esta actividad ilustra el hecho de que el sonido que percibes con tu oído está
relacionado con la vibración de algún objeto.
Procedimiento:
• Formen un grupo de trabajo de dos compañeros; trabajen en una
habitación.
• Amarren un extremo de alambre a la manija de una cerradura. Debe quedar lo más fijo
posible.
• Uno de ustedes sostenga con el pie el otro extremo, lo más fijo posible.
• Mantengan el alambre lo más tenso posible.
• El otro compañero tira, con un dedo, de la parte media del alambre.
• Fíjense bien qué ocurre con el alambre. Describan lo que ocurre.
Toquen ligeramente el alambre con un dedo.
• ¿Oyeron algún sonido?
• Ahora, alguno de ustedes ponga la mano encima del alambre, de
manera que esté en reposo.
• ¿Oyen algún sonido?
En esta actividad te diste cuenta de que al tirar con el dedo del alambre
delgado, éste empieza a realizar un movimiento de vibración, es decir, el
alambre “va y viene”. Al mismo tiempo oíste un sonido producido por el
alambre. Cuando pusiste la mano encima del alambre y éste dejo de
moverse, o sea, dejó de vibrar, ya no oíste sonido alguno.
1. Cuando tiraron del alambre y lo tocaron con el dedo, ¿sintieron algo? En caso afirmativo,
¿qué sintieron?, ¿realiza el alambre algún movimiento?, ¿de qué tipo?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2. ¿Oyeron algún sonido al mismo tiempo? ______________________________________
3. ¿Hay alguna relación entre el movimiento que sintieron el que realiza el alambre y el
sonido? ________________________________________________________________
4. Una vez que el alambre está en reposo, ¿se seguía oyendo algún sonido? ___________
5. Obtengan conclusiones, regístrenlas en sus libretas y discútanlas con el resto del grupo.
Algunas características del sonido, en la forma en que el oído humano lo percibe, son:
a. La frecuencia: Es el número de ciclos que se repiten en cada segundo.
b. El tono: El oído humano es capaz de distinguir un sonido grave de otro agudo, es decir,
el oído es sensible al tono del sonido. El tono de un sonido depende de su frecuencia. Un
sonido de tono grave está formado de frecuencias bajas, y un sonido de tono agudo está
formado de frecuencias altas.
c. La intensidad: El oído humano también puede distinguir entre sonidos que tengan
distintas intensidades. Podemos decir cuál de dos sonidos es de intensidad alta y cuál de
intensidad baja.

23
ACTIVIDAD 10 ¿Cuál llega primero?
Seguramente han visto cómo caen las hojas de los árboles o cómo cae una pelota cuando la
sueltan. ¿A qué se debe que la pelota llegue primero al piso aun cuando ambos cuerpos se
suelten desde la misma altura y al mismo tiempo?
Aristóteles pensaba que la rapidez con que un cuerpo se mueve al caer, es proporcional a su
peso, es decir, entre más pesado más rápido cae. Por otro lado, Galileo pensaba que todos
los objetos al caer (en ausencia de aire) se mueven con una rapidez que aumenta en una
proporción constante, sin importar su peso, forma o tamaño.
1. ¿De qué depende la rapidez con la que caen los objetos en la Tierra?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2. ¿A qué se debe que una pluma de ave caiga lentamente?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
3. Cuando un objeto cae, ¿cómo se mueve? ¿Se mueve más rápido, más lento o igual
mientras se va acercando al suelo?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
CONTENIDOS: El trabajo de galileo
• Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.
• Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico.
• La aceleración; diferencia con la velocidad.
• Interpretación y representación de gráficas: velocidad-tiempo y aceleración-tiempo.
APRENDIZAJES ESPERADOS:
• Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de
caída libre, así como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron.
• Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia, como una nueva
forma de construir y validar el conocimiento científico basado en la experimentación y el
análisis de los resultados.
• Relaciona la aceleración con la variación de la velocidad en situaciones del entorno y/o
actividades experimentales.
• Elabora e interpreta tablas de datos y gráficas de velocidad-tiempo y aceleración tiempo
para describir y predecir características de diferentes movimientos, a partir de datos que
obtiene en experimentos y/o situaciones del entorno.

24
4. ¿Qué le sucederá a un cuerpo que se suelta cerca de la superficie lunar, donde no existe
aire?
_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
5. ¿Qué caerá más aprisa: un objeto grande o uno pequeño que caen de la misma altura
hasta la superficie de nuestro planeta?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 11
En esta actividad observarán la caída de varios objetos y medirán el tiempo que le toma a
cada uno llegar al suelo.
Para realizar el experimento, procederán como se les indica a continuación:
Material
• Lápiz
• Cronómetro
• Balanza
• Cinta métrica
• Hoja de papel
• Pelota de hule
• Pluma de ave
• Un trozo de madera (de preferencia de forma
cúbica)
• Una canica
• Pelota de unicel, de ser posible del mismo tamaño
que la pelota de hule
- Dibujen una marca sobre la pared de al menos 2 metros de altura. Ésta será la altura
desde la que se van a dejar caer los cuerpos.
- Las características de cada objeto se anotarán en la tabla que aparece más adelante
junto con el tiempo que tarda cada uno en llegar al piso.
Antes de medir el tiempo que le toma a los objetos llegar al piso, obsérvenlos
cuidadosamente. Fíjense bien cómo son en su forma y peso. En seguida llenen la tabla. En
cada columna anoten las características que se piden y en la columna llamada "Predicción"
anoten el objeto que crean tardará menos en llegar al piso y la razón por qué piensan lo
anterior.
Recuerden que el compañero que mide el tiempo y el que suelta el objeto deben hacerlo
simultáneamente, para lo cual les recomendamos que el tercer compañero del equipo, que
será el encargado de anotar los resultados, dé la señal de salida contando "1, 2 y 3". El
compañero que mide el tiempo debe fijarse atentamente cuando el objeto llegue al piso para
que justo cuando ocurra, detenga el cronómetro.

25
Las predicciones se deben discutir por equipos y escribir antes de realizar el experimento.
Una vez que la tabla esté completa y hayan averiguado qué objeto llega primero al piso,
contesten las siguientes preguntas.
1. ¿Cuál objeto llega primero al piso?
_______________________________________________________________________
2. ¿Por qué consideran que algunos objetos llegan primero al piso y otros después? ¿Está
esto relacionado con la forma y/o con su peso?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
3. ¿Qué creen que sucedería si los objetos no tuvieran peso?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Aristóteles pensaba que la velocidad que lleva un objeto al caer debe ser proporcional a su
peso. Además que la velocidad aumenta conforme se acerca al suelo porque éste es el lugar
"natural" de las cosas. Además pensaba que el movimiento en el vacío no era posible.
4. ¿Estarían de acuerdo con él? ¿Por qué?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Galileo descubrió que todos los cuerpos en caída libre tienen la misma aceleración en
ausencia de la resistencia del aire. Éste resultado lo expresó en la siguiente forma: "Dos
objetos sin importar su tamaño ni su masa caen con la misma aceleración en ausencia de
aire".
5. Si se fijan bien hay una propiedad que les hace falta cumplir en sus mediciones
experimentales para que sus condiciones sean exactamente iguales a las del postulado
de Galileo, ¿cuál es esa propiedad?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Objeto Peso Forma
Predicción y
justificación
Tiempo de
caída
Hoja de papel
Misma hoja de papel arrugada
Pelota de hule
Pelota de polietileno
Trozo de madera
Canica de vidrio
Pluma de ave

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6. ¿Quién describe mejor lo que observan en los datos: Aristóteles o Galileo? Recuerden
tener en cuenta que hay una condición distinta al postulado de Galileo. Pista: Recuerden
la hoja de papel que pesa siempre lo mismo.
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 12 Caída libre (Primera parte)
En ésta y la siguiente actividad estudiaremos la caída libre de los cuerpos.
La figura de la izquierda muestra una pelota que se ha lanzado hacia arriba con una
velocidad de 60 m/s (216 km/hr). Los números a la derecha de la pelota dan el
tiempo en segundos.
Primero obtengamos el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba. Éste
depende de la aceleración gravitatoria que para la superficie de la Tierra es
aproximadamente igual a –10 m/s2
. Este valor quiere decir que la velocidad de la
pelota debe disminuir 10 m/s cada segundo. Con esta información y recordando que
la velocidad inicial de la pelota era de 60 m/s, podemos formar la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 7
Velocidad v (m/s):
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, contesta las preguntas siguientes:
¿En qué tiempo la velocidad de la pelota se hace cero? ____ segundos.
¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
¿Por qué la velocidad de la pelota se vuelve negativa a partir de t = 6? ________________
_________________________________________________________________________
Si queremos obtener la altura máxima de la pelota, razonaremos de la siguiente manera:
En los 6 segundos del trayecto hacia arriba de la pelota, su velocidad promedio es de 30 m/s.
Estudia los valores de la tabla anterior y de ellos explica este valor de la velocidad promedio:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
Así, a una velocidad promedio de 30 m/s durante 6 segundos, la distancia recorrida (altura
máxima) por la pelota será de ______ metros.
El razonamiento anterior puede aplicarse a cada segundo del movimiento de la pelota:
Por ejemplo, en el primer segundo, de t = 0 a t = 1, la velocidad de la pelota disminuyó de
60 a 50 m/s. Esto quiere decir que su velocidad promedio en este segundo era de 55 m/s.
Así, la distancia recorrida en este segundo fue de 55  1 = 55 metros.
En el segundo, de t = 1 a t = 2, la velocidad de la pelota disminuyó de ____ a ____ m/s.
Así, su velocidad promedio en este segundo era de ____ m/s y la distancia recorrida en este
segundo fue de ____ metros.
6
5
4
3
2
1
0

27
En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el cuarto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
En el quinto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
En el sexto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
Si sumas las seis distancias recorridas por la pelota en los primeros seis segundos, te debe
dar un total de 180 metros. Esta es la altura máxima a la que subió la pelota.
Repite el análisis que se hizo en esta actividad para una pelota que se ha lanzado hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s (108 km/hr). Para esto, completa la información que se
te pide a continuación:
• Primero obtén el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba, completando la
tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 1 2 3 4 5 6
Velocidad v (m/s): –30
• ¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
• En el trayecto hacia arriba, la velocidad promedio de la pelota es de ____ m/s. Por lo
tanto, la distancia recorrida (altura máxima) por la pelota será de ______ m.
• En el primer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ m.
• En el segundo segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la
distancia recorrida en este segundo fue de ____ m.
• En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ m.
Si sumas las tres distancias recorridas por la pelota en los primeros tres segundos, te debe
dar igual a la altura máxima que subió la pelota.
Compara los dos movimientos analizados en esta actividad. El primero comienza con 60 m/s
y el segundo con 30 m/s (la mitad). Por ejemplo, ¿en cuánto se reduce el tiempo de subida?,
¿en cuánto se reduce la altura máxima?
ACTIVIDAD 13 Caída libre (Segunda parte)
En esta actividad continuaremos el estudio de la caída libre de los cuerpos.
• Las fórmulas más importantes de caída libre son las dos siguientes:
h = vo t – 1
2
g t2
v = vo – g t

28
Dónde:
 vo representa la velocidad inicial del objeto (positiva hacia arriba y negativa hacia abajo).
 g es la aceleración gravitacional (por simplicidad, aquí tomaremos el valor aproximado de
10 m/s2).
 t es el tiempo
 h es la altura del objeto en el instante t (relativa a su posición inicial)
 v es la velocidad del objeto en el instante t
Regresando a la situación de la actividad anterior en la que una pelota se lanza hacia arriba
con una velocidad de 60 m/s, podemos escribir las fórmulas anteriores como sigue:
h = 60 t – 5 t2
v = 60 – 10 t
Así por ejemplo, para t = 2,
h = 60 (2) – 5 (2)2
= 120 – 20 = 100 m
v = 60 – 10 (2) = 60 – 20 = 40 m/s
Esto nos dice que a los dos segundos, la altura de la pelota era de 100 metros y su velocidad
de 40 m/s.
Para t = 6, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los seis segundos, __________________________________________
__________________________________________________________________________
Para t = 10, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los diez segundos, la pelota está otra vez a una altura de 100 metros y
su velocidad es de –40 m/s, es decir, va hacia abajo.
Para t = 12, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los doce segundos, __________________________________________
_________________________________________________________________________
Para t = 14, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los catorce segundos, la pelota estará a una altura de –140 metros (140
metros por debajo de donde inició su movimiento) y su velocidad es de –80 m/s, es decir,
continúa moviéndose hacia abajo.
Como te darás cuenta, las dos fórmulas de arriba guardan toda la historia de la pelota….
Regresando ahora a la segunda situación de la actividad anterior en la que una pelota se
lanza hacia arriba con una velocidad de 30 m/s, podemos escribir las fórmulas como sigue:
h = ___ t – 5 t2
v = ___ – 10 t

29
Usando estas, completa la tabla siguiente:
t (s): 0 1 2 3 4 5 6 7
h (m):
v (m/s):
De los valores obtenidos en la tabla anterior, describe abajo el movimiento completo de la
pelota: ____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
ACTIVIDAD 14 Caída libre (Análisis gráfico)
Regresemos nuevamente a la situación en la que una pelota se lanza hacia arriba con una
velocidad de 60 m/s. Las gráficas correspondientes a este movimiento son:
h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
t (s)
v (m)
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
t (s)
GRÁFICA 1
GRÁFICA 2

30
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 6 7
v (m/s)
t (s)
Como observarás, las gráficas anteriores se obtuvieron. Con los datos de la tabla de posición
y velocidad media de la pelota.
De acuerdo a las gráficas anteriores, contesta lo siguiente:
¿Cuál es la altura de la pelota a los 4 segundos?____ ¿Cuál es la altura de la pelota a los 8
segundos? ______ ¿Por qué coinciden estos dos valores?
_________________________________________________________________________
¿Cuál es la velocidad de la pelota a los 4 segundos? _______ ¿Cuál es la velocidad de la
pelota a los 8 segundos? ______ ¿Por qué estos dos valores tienen valores iguales pero con
signo diferente?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿En qué tiempo llega la pelota a su máxima altura? _____ ¿Qué velocidad tiene la pelota en
este punto? ______
¿Por qué la velocidad antes de los 6 segundos es positiva y después es negativa?
________________________________________________________________________
¿Cuál es el valor de la altura de la pelota a los 12 segundos? _____ ¿Qué quiere decir esto?
________________________________________________________________________
Después de los 12 segundos la altura de la pelota se hace negativa, ¿qué quiere decir esto?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Ahora, regresamos nuevamente a la segunda situación en la que una pelota se lanza hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s y analizamos las gráficas correspondientes a este
movimiento (la gráfica de la altura h debe ser una parábola, la de la velocidad v debe ser una
recta):
Con base en el análisis, describe con detalles el movimiento que representan.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
0 1 2 3 4 5 6 7
x (m)
t (s)

31
Describe cómo realizarías una experiencia alrededor de la caída libre de objetos.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
En el cuadro que aparece enseguida describe y registra las ideas acerca del movimiento de
caída libre según Aristóteles, la hipótesis de Galileo al respecto y, de acuerdo a tus vivencias
y experiencias, tus propias ideas sobre el tema.
Reflexiona:
Teoría de la caída libre de los cuerpos según:
Aristóteles Galileo Tú

32
Repasa tus conocimientos previos:
1. ¿Por qué se mueve un cuerpo?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2. Si se está moviendo el cuerpo, ¿cómo lo detengo?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
3. En qué casos empleas fuerzas? (menciona 5)
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
4. ¿Por qué en ocasiones la reata que sujeta una piñata es sostenida por dos personas
para que cuelgue?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
5. Cuando juegas con una pelota y ésta golpea la pared, ¿por qué regresa a ti?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
6. ¿Qué entiendes por energía?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
CONTENIDOS: La descripción de las fuerzas en el entorno
• La fuerza; resultado de las interacciones por contacto (mecánicas) y a distancia
(magnéticas y electrostáticas), y representación con vectores.
• Fuerza resultante, métodos gráficos de suma vectorial.
• Equilibrio de fuerzas; uso de diagramas.
APRENDIZAJES ESPERADOS:
• Describe la fuerza como efecto de la interacción entre los objetos y la representa con
vectores.
• Aplica los métodos gráficos del polígono y paralelogramo para la obtención de la fuerza
resultante que actúa sobre un objeto, y describe el movimiento producido en situaciones
cotidianas.
• Argumenta la relación del estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas
actuantes, con el uso de vectores, en situaciones cotidianas.

33
7. ¿De dónde obtienes energía para moverte?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
8. ¿Cuáles son los planetas del Sistema Solar?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
9. ¿Cómo se mueven los planetas del Sistema Solar?
_______________________________________________________________________
10. Los imanes tienen gran utilidad, ¿para qué los ocupas en tu casa?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
11. ¿Atraen los imanes a todos los cuerpos?
_______________________________________________________________________
12. ¿Por qué hay relámpagos cuando llueve?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 15
Piensa en una caja que está en el suelo en reposo. Ahora la empujas y observas que
empieza a moverse. Se produjo un cambio: del reposo, la caja pasó a moverse. Date cuenta
de que si tú empujaste la caja influiste en ella con el resultado de que se empezó a mover.
Esta influencia que ejerciste sobre la caja se llama interacción.
La situación que acaba de presentarse ilustra el hecho de que una interacción causa
cambios. O dicho de otra manera: para que ocurra un cambio es necesario que haya una
interacción, es decir, hay una relación entre: cambios e interacciones
La siguiente experiencia se sugiere para que determines los cambios que producen algunas
interacciones.
PARTE 1
Material: Una pelota de futbol
Procedimiento:
1. Forma un equipo con un compañero.
2. Tu compañero te lanza la pelota.
3. Patéala con el zapato
4. Observen lo que le ocurre a la pelota.
• Digan lo que le ocurrió a la pelota cuando tú la pateaste.
_______________________________________________________________________
• ¿Se dio algún cambio con la pelota? ¿qué cambió?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________

34
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
_______________________________________________________________________
PARTE 2
Material: Dos imanes
Procedimiento:
1. Tu compañero deja en reposo uno de los imanes sobre una
mesa lisa.
2. Tú acerca el otro imán.
3. Observen lo que le ocurre al primer imán.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con el imán que estaba en reposo sobre la mesa?
_______________________________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio con el imán? ¿Qué es lo que cambió?
_______________________________________________________________________
entre qué y qué.
_______________________________________________________________________
PARTE 3
MATERIAL:
• Dos libros del mismo ancho.
• Una pieza de vidrio con sus bordes esmerilados.
• Una hoja de papel.
• Un peine de plástico.
Procedimiento:
1. Coloquen los libros sobre una mesa como se indica en la figura.
2. Coloquen el vidrio encima.
3. Corten la hoja de papel en trozos pequeños que colocarán sobre la mesa, debajo del vidrio.
4. Uno de ustedes pase varias veces el peine a través de su cabello.
5. Acerca el peine encima del vidrio, sin tocarlo.
• ¿Qué ocurrió con los trozos de papel?
_______________________________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio? ¿Qué es lo que cambió?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
entre qué y qué.
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________

35
PARTE 4
MATERIAL:
• Una piedra pesada.
• Una lata de refresco vacía.
• El profesor estará presente en la realización de esta parte de la
actividad, a fin de tener sumo cuidado con el manejo de la piedra
para evitar accidentes, en particular, cuidar que no caiga en el
pie de alguno de ustedes.
Procedimiento:
1. Tu compañero deja la lata sobre el suelo, en reposo.
2. Tú suelta la piedra desde cierta altura, verticalmente arriba de la lata, de tal modo que la
piedra caiga sobre la ella.
• ¿Qué ocurrió con la lata?
_______________________________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio con la lata? ¿Qué es lo que cambió?
_______________________________________________________________________
entre qué y qué
_______________________________________________________________________
• Escriban en su cuaderno las conclusiones a las que hayan llegado.
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 16 Las Fuerzas

36
Determinar la dirección del movimiento de varios cuerpos, cuando se les aplica una fuerza en
una dirección distinta de la del movimiento.
MATERIAL:
• Un trozo de cuerda.
• Una pelota pequeña.
Procedimiento:
1. Amarra la cuerda alrededor de la pelota.
2. Toma con una mano el extremo libre de la cuerda.
3. Haz girar la pelota con la cuerda.
Reflexiona y contesta
• Al girar, ¿está experimentando la pelota alguna fuerza?
_______________________________________________________________________
• Si tu respuesta es afirmativa, ¿quién ejerce la fuerza sobre la pelota?
_______________________________________________________________________
• En este caso, ¿qué dirección tiene la fuerza?
_______________________________________________________________________
• ¿Qué dirección tiene el movimiento de la pelota en su giro?
_______________________________________________________________________
• Dibuja un diagrama en que muestres las direcciones de la fuerza y del movimiento.
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 17
Cuando hablamos de fuerza, hay que analizar interacciones entre objetos y asociarlas con
las causas que producen cambios en ellos.
De acuerdo a la siguiente guía explica en cada caso:
1. ¿Qué observas en las siguientes ilustraciones?
2. Identifica y señala qué interacciones se presentan.
3. Especifica la dirección de la fuerza y la dirección del movimiento. Según corresponda.
4. Elabora un diagrama de fuerzas según corresponda en cada caso.
5. ¿Están en movimiento? ¿Están en reposo? Explica según corresponda.
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________

37
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
ACTIVIDAD 18
Completa el texto escribiendo sobre las líneas las apalabras adecuadas.
El _________________ es el instrumento que mide las fuerzas. Consiste este aparato en un
resorte calibrado que se deforma de una manera proporcional a la _________ aplicada,
poseyendo además un índice que indica la magnitud de la fuerza de que se trate. Esta fuerza
se mide en una unidad llamada _____________, en honor al científico que enunció la 2da ley
del movimiento.
Los elementos de una fuerza y su representación
vectorial.
Por ser la fuerza una magnitud vectorial, podemos representarla mediante un vector que
contenga los 4 elementos fundamentales de la misma; a saber:
1. Punto de aplicación, o lugar en el cual la fuerza actúa. (Está representado por el origen
del vector).
2. Magnitud, o intensidad con que obra la fuerza. (Se representa por la longitud del vector).
3. Dirección, o línea sobre la cual actúa la fuerza. (Representada por la especie lineal del
vector: recta, curva, circular, etc.).
4. Sentido, o lugar hacia el cual la fuerza actúa, dentro de la direcci6n considerada. (Se
representa por la flecha del vector).
Unidades de fuerza-. La unidad de fuerza se puede definir como la fuerza que, actuando
sobre la unidad de masa, le imprime la unidad de aceleración.

38
1. Si una unidad de fuerza del sistema cgs, que es la dina, actúa sobre un gramo masa le
imprime una aceleración de un m/seg2
dina = g X cm/seg2
2. Si una unidad de fuerza del sistema mks, que es el Newton, actúa sobre un kilogramo
masa le imprime una aceleración de un m/ seg. Newton = kg X m/seg2
ACTIVIDAD 19
Observa las imágenes, analiza y contesta:
1. ¿Cuáles son las ventajas de usar flechas para representar A las fuerzas?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2. La dirección del movimiento y de la fuerza aplicada, ¿son siempre iguales?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
3. Representa los siguientes movimientos cotidianos, utilizando vectores, indicando:
a) Las fuerzas que actúan sobre los cuerpos.
b) La dirección del movimiento al aplicar las fuerzas.

39
Suma y resta de vectores
ACTIVIDAD 20
Calcula la resultante de un sistema de fuerzas. (Necesitarás hojas, regla y transportador).
1. Analiza la situación que se presenta:
Dos pescadores jalan una red llena de peces, aplicando
fuerzas de la misma magnitud pero con diferente dirección.
Una de las personas jala la red con una fuerza de 5 Newton
con una dirección de 45º hacia la lancha. Esta es la fuerza
1; el otro pescador, jala la red con la misma fuerza, pero
con un ángulo de 90º. Esta es la fuerza 2. ¿Hacia dónde se
moverá la red?
2. Resuelve el siguiente problema:
“Van a colocar una estatua en la plaza de tu comunidad. Es tan pesada que necesitan
dos grúas para levantarla hacia un pedestal. Una de las grúas ejerce una fuerza de 2 N
en una dirección de 30°, mientras que la otra ejerce una fuerza de 2.5 N a 135°. Cuando
se ponen en acción las grúas, ¿hacia dónde se moverá la estatua?
Considera las siguientes cuestiones:
a) ¿Es adecuada la dirección en que las grúas aplican
la fuerza sobre la estatua?
b) Elabora un diagrama de las fuerzas ejercidas por las
grúas sobre la estatua.
c) Encuentra la fuerza resultante para verificar si la
estatua llega al sitio marcado.

40
Prevención de riesgos o desastres naturales
Repasa tus ideas.
1. ¿Crees que sea posible prevenir los desastres naturales?
_______________________________________________________________________
2. ¿Y cómo podrías prevenir los riesgos que un desastre natural conlleva? (menciona uno)
_______________________________________________________________________
3. ¿Cómo se podría conocer el momento en que un volcán haga erupción, o que una presa
se fracture y libere el agua?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 21
Lee con atención el siguiente texto. Con el apoyo del maestro formen equipos de tres o
cuatro personas para realizar esta actividad. Cada equipo seleccionará uno de los temas a
investigar.
Predicción de sismos
Predecir cuándo va a ocurrir un terremoto destructivo es el objetivo prioritario de los
geofísicos y sismólogos. Determinar con anticipación el lugar, la magnitud y la fecha en que
puede ocurrir un sismo tiene como finalidad fundamental prevenir a la población, disponer la
evacuación y tomar medidas con anticipación tendiente a reducir la pérdida de vidas y a
limitar los daños a la propiedad.
Cientos de científicos, especialmente de Estados Unidos, Rusia, Japón y China, trabajan en
proyectos de investigación cuya meta es lograr la predicción confiable de los sismos. Algunos
piensan que este propósito se puede alcanzar, aunque otros se muestran más pesimistas.
CONTENIDOS: Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar
• ¿Cómo es el movimiento de los terremotos o tsunamis, y de qué manera se aprovecha
esta información para prevenir y reducir riesgos ante estos desastres naturales?
• ¿Cómo se puede medir la rapidez de personas y objetos en algunos deportes; por
ejemplo, beisbol, atletismo y natación?
• Trabaja colaborativamente con responsabilidad, solidaridad y respeto en la organización
y desarrollo del proyecto.
• Selecciona y sistematiza la información que es relevante para la investigación planteada
en su proyecto.
• Describe algunos fenómenos y procesos naturales relacionados con el movimiento, las
ondas o la fuerza, a partir de gráficas, experimentos y modelos físicos.
• Comparte los resultados de su proyecto mediante diversos medios (textos, modelos,
gráficos, interactivos, entre otros).

41
El proceso de predicción se inicia con la delimitación de las zonas de riesgo sísmico. La teoría
de la tectónica de placas ha permitido comprender la distribución de los epicentros de los
terremotos y la demarcación de las zonas sísmicamente activas del mundo. La predicción
fiable se basa también en el conocimiento de los mecanismos focales y los procesos físicos
que acompañan la fracturación de la roca bajo la acción de las fuerzas. Se ha comprobado que
un sismo va precedido de anomalías en algunos parámetros geofísicos de la roca, siendo
reconocidos hasta ahora como precursores de un terremoto los fenómenos siguientes:
• Cambios en la relación de las velocidades de propagación de las ondas P y S
• Disminución de la resistividad eléctrica de la roca.
• Aumento del contenido de gases inertes, especialmente el radón, en el agua de pozos
profundos.
• Alteración del flujo y nivel del agua freática.
• Fluctuaciones en el campo geomagnético de la región.
Algunos científicos también consideran como válida la alteración en el comportamiento
animal que, supuestamente, se ha observado con anterioridad al terremoto, como un signo
premonitorio.
Sin embargo, de todo lo anterior, se considera que el indicador más confiable es la aparición
de sismos menores antes del terremoto. Se observa con frecuencia que la actividad sísmica
pasa primero por un periodo de calma prolongada, para incrementarse significativamente
antes del terremoto principal.
¿De qué manera la física ha participado con otros campos de la ciencia en la prevención de
riesgos o posibles desastres naturales, tales como inundaciones, sismos, erupciones
volcánicas y heladas, entre otros?
1. Investiguen en libros, revistas o Internet sobre la posible prevención de riesgos durante
inundaciones, erupciones volcánicas, heladas o sismos y el papel de la física para
apoyar estos procesos de prevención. Asegúrense de contestar las preguntas siguientes:
a) ¿Quiénes participan en la detección de desastres naturales?
b) ¿Desde qué época lo hacen?
c) ¿Qué instrumentos o aparatos han inventado para hacer la detección más fiable?
d) ¿Existen algunas circunstancias inusuales o interesantes en torno a esos inventos?
e) ¿Cómo han ido evolucionando esos inventos?
Se sugiere consultar las siguientes páginas electrónicas:
http://smn.cna.gob.mx/SMN.html
http://www.cenapred.unam.mx
http://www.nl.gob.mx/?P=sgg_manualprevencion
http://www.proteccioncivil.gob.mx/Portal/PtMain.php?nIdHeader=2&nIdPanel=91&nIdFooter=22
2. Escríbanlos en su libreta e ilústrenla.
a) Cada equipo explicará oralmente lo que haya encontrado acerca de sus investigaciones.
b) Con la ayuda del maestro, mediante una lluvia de ideas comenten los resultados de
lo que han aprendido al realizar esta actividad.
c) Entre todos elaboren una conclusión final sobre la importancia de la física para la
prevención de riesgos durante desastres naturales y otros, que anotarán en el
pizarrón y en su libreta.
3. Escribe un ensayo sobre el tema de cómo piensas que las personas deben ayudarse
para evitar daños durante los desastres naturales.

42
EVALUACIÓN
La siguiente gráfica de velocidad contra tiempo
corresponde al movimiento de un carrito. Lee las
preguntas 1, 2 y 3 y elige la respuesta correcta en cada
caso. Para cada pregunta analiza bien los datos de la
gráfica.
1. ¿En qué intervalo de tiempo el objeto aumentó su velocidad?
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
2. ¿En qué intervalo de tiempo el carrito se movió a velocidad constante?
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
3. ¿Qué aceleración tenía el objeto de los 7 a los 9 segundos?
a) 2 m/s 2
b) 9 m/s 2
c) 3 m/s 2
d) 1 m/s 2
Observa las cuatro gráficas siguientes contesta la pregunta 4.
Gráfica 1 Gráfica 2
Gráfica 3 Gráfica 4
Velocidad en metros
por segundo (m/s)

43
4. Qué gráficas representen el movimiento de un objeto con aceleración constante
a) Gráficas 1 y 2
b) Gráficas 2 y 3
c) Gráficas 1 y 4
d) Gráficas 3 y 4
5. Si un cuerpo lleva velocidad constante ¿Cómo es su gráfica de distancia contra tiempo?
1 2
3 4
a) Gráficas 1
b) Gráficas 2
c) Gráficas 3
d) Gráficas 4
6. Luis, Ricardo, Arturo y Jorge juegan con sus carritos de
pilas, cada uno registra la gráfica del movimiento de su
carrito. Observa las gráficas de posición contra tiempo y
contesta la opción correcta. ¿Cuál es el carrito que se
mueve a mayor velocidad?
a) El carrito de Arturo
b) El carrito de Ricardo
c) El carrito de Luis
d) El carrito de Rodolfo

44
7. Luis, Arturo, Ricardo y Rodolfo siguen jugando con sus carritos pero ahora los carritos de
dos de ellos se mueven a la misma velocidad. ¿Cuáles son? Encierra las gráficas
correspondientes.
8. En un cuarto juego tres carritos se movieron a velocidad constante y uno de ellos se
movió con aceleración. ¿Cuál es este último carrito? Encierra su gráfica
9. Se lanza una pelota hacia arriba. Ver dibujo en el que las flechas representan la
aceleración de la gravedad. ¿Cuál de los siguientes casos es el que representa su
movimiento?
a) A)
b) B)
c) C)
d) Ninguno

45
h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
t (s)
10. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor velocidad?
a) Cuando se suelta del piso 2
b) Cuando se suelta del piso 3
c) Cuando se suelta del piso 4
d) Cuando se suelta del piso 5
11. Si dejas caer un martillo y una bola de boliche y un destornillador desde el sexto piso de
un edificio. ¿Cuál llegaría más rápido al suelo?
a) El martillo.
b) El destornillador
c) la bola de boliche
d) Todos llegan al mismo tiempo.
12. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor aceleración?
a) Cuando se suelta del piso 2
b) Cuando se suelta del piso 3
c) Cuando se suelta del piso 4
d) Todos llegan con la misma aceleración
Observa la gráfica de altura contra tiempo de un objeto que se lanza verticalmente hacia
arriba. Contesta lo siguiente:
13. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el objeto y en cuánto tiempo la alcanza?
a) 180 m, en 6 segundos.
b) 180 m 3n 12 segundos
c) 0 m en 12 segundos
d) 0 m en 0 segundos
14. Aristóteles decía que si se dejan caer de la misma altura, los objetos más pesados caen
con mayor rapidez que los más livianos contrario a lo que estableció dos mil años
después Galileo, quien demostró que caían con la misma rapidez. ¿Qué factor no
consideró Aristóteles?
a) La gravedad.
b) La forma de los objetos.
c) La resistencia del aire.
d) El peso de los objetos

46
RÚBRICA
APRENDIZAJES Excelente Bueno Suficiente A mejorar
Comprendo la diferencia entre rapidez y
velocidad.
Tengo habilidad para hacer conversiones de
unidades.
Comprendo con claridad la interpretación de una
gráfica de movimiento.
Comprendo con claridad la lógica de la caída libre
para diferenciar a Aristóteles de Galileo.
Me es claro que la aceleración es un cambio de
velocidad.
Comprendo que hay aceleración aun cuando la
velocidad disminuye.
Identifico en una gráfica de aceleración contra
tiempo que aceleración lleva un móvil.
Distingo la interacción de una fuerza mecánica,
eléctrica y magnética.
Puedo resolver un sistema de fuerzas por medio
del método de paralelogramo.

47
BLOQUE II LEYES DEL MOVIMIENTO
Repasa tus ideas:
1. ¿Cómo se puede cambiar el movimiento de un objeto?
_______________________________________________________________________
2. ¿Qué variable física se asocia al aumento o disminución de la velocidad con respecto del
tiempo?
_______________________________________________________________________
3. ¿Qué se necesita para frenar un objeto en movimiento?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
4. En un choque frontal entre dos automóviles, ¿qué podría pasar si los pasajeros no
tuvieran puesto el cinturón de seguridad?
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
ACTIVIDAD 22
Reunidos en equipos, identifiquen la propiedad de inercia de la materia. Para ello:
1. Contesten: ¿Qué pasará con los platos y vasos si tiran fuertemente del mantel que cubre
la mesa del comedor?
2. Necesitan:
a) Vaso de vidrio
b) Varias monedas
c) Naipe o carta de baraja; también pueden usar cualquier tarjeta recortada de una
pasta de plástico para encuadernar o engargolar.
3. Realicen lo que se indica:
a) Coloquen la moneda sobre la tarjeta y ésta sobre la boca del vaso.
b) Tiren lenta y lateralmente de la tarjeta y observen lo que ocurre.
c) Prueben con monedas de diferentes tamaños.
d) Repitan la experiencia, sólo que ahora den los tirones rápidamente.
CONTENIDOS: La explicación del movimiento en el entorno
• Primera ley de Newton: el estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme. La inercia
y su relación con la masa.
• Segunda ley de Newton: relación fuerza, masa y aceleración. El newton como unidad
de fuerza.
• Tercera ley de Newton: la acción y la reacción; magnitud y sentido de las fuerzas.
• Interpreta y aplica las Leyes de Newton como un conjunto de reglas para describir y
predecir los efectos de las fuerzas en experimentos y/o situaciones cotidianas.
• Valora la importancia de las Leyes de Newton en la explicación de las causas del
movimiento de los objetos.

48
4. Comenten:
a) Las diferencias que hayan notado en cuanto al movimiento de las monedas.
b) ¿Cómo se llama la propiedad por la que las monedas caen al vaso cuando se tira la
tarjeta rápidamente?
c) Otro ejemplo de la vida diaria en la que se presente este fenómeno.
ACTIVIDAD 23
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
¿Qué provocan las fuerzas?
Las fuerzas operan como agentes de cambio del movimiento. Cuando se aplica una
__________________ a un objeto, es posible cambiar la manera en la que éste se mueve.
No obstante, a veces, las fuerzas aplicadas sobre un objeto están dispuestas de manera que
entre ellas se contrarrestan o equilibran, lo que da lugar a una fuerza resultante de magnitud
______________ y en consecuencia, no cambiará la manera en la que el objeto se mueve.
Si no hay fuerza neta, es posible que el objeto se quede _______________ o que tenga un
movimiento rectilíneo uniforme. Esto se debe a la ________________ por la cual el objeto
no cambiará su estado de reposo o de movimiento hasta que una fuerza neta la venza. Por
ejemplo, si colocamos un objeto sobre la mesa y lo ponemos en movimiento, dentro de
algunos instantes se detendrá; luego, si pulimos bien la mesa y repetimos la experiencia, el
objeto llegará más lejos; es razonable suponer que si eliminamos por completo el rozamiento
entre el objeto y la mesa, éste seguirá moviéndose indefinidamente, con la misma velocidad
que nosotros le hayamos dado al inicio. Con base en experiencias similares, Isaac
________________ desarrolló su primera ley del movimiento: la ley de la inercia, que es
________________________ proporcional a la cantidad de materia del objeto. Por acuerdo,
consideraremos que la inercia es equivalente a la cantidad de materia. Esto significa que la
inercia es numéricamente ________________ a la masa y se le asignan las mismas
unidades físicas.
2. Analiza cuidadosamente las siguientes cuestiones y contesta:
a) En todos los casos en los que actúa una fuerza no equilibrada o fuerza neta sobre un
objeto, ¿se mueve? Justifica tu respuesta.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) Si comparamos dos objetos de diferente masa, ¿cuál de ellos presenta una mayor
inercia? Justifica tu respuesta.
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) Si sólo actuasen dos fuerzas de igual magnitud y perfectamente horizontales sobre
un objeto en movimiento, una de ellas operando hacia la derecha y la otra hacia la
izquierda, ¿cuál sería la trayectoria del objeto?
__________________________________________________________________

49
ACTIVIDAD 24 Fuerza y aceleración
Reflexiona: ¿Qué relación existe entre fuerza y aceleración?
Reunido con tu equipo, realiza la siguiente actividad práctica:
1. Material:
a) Camión de juguete estilo carguero. Puede ser de cualquier diseño y material. Lo
importante es que sus ruedas no se traben, que giren adecuadamente para que el
camión avance. Colóquenle encima un peso de 3 kg aprox.
b) Cuerda o hilo grueso de seda de 5 m de largo.
c) Polea.
d) Juego de pesas de 100, 150, 200, 250 y 500 g. También pueden emplearse
materiales como plastilina, piedras, etc.
e) Cinta métrica.
f) Cronómetro.
2. Procedimiento:
Experiencia A: Misma masa del móvil; diferente fuerza de tracción.
a) Coloquen en una mesa el
camión y en el extremo de ésta
fijen la polea. La polea debe
estar fija y no girar; se utiliza
para que se deslice la cuerda
sobre ella.
b) Midan la cuerda al tamaño de la
mesa y dejen una longitud de 10
cm para que cuelgue la pesa por
el extremo de la mesa.
c) Pasen la cuerda por la polea y
amarren un extremo al camión y
otro a una pesa de 500 g. Procuren que haya una distancia aproximada de 2 m entre
las llantas delanteras del camión y el extremo de la mesa.
d) Hagan pruebas para elegir 5 pesos entre 150 y 400 g cuyo peso permita al camión
recorrer 1m en diferentes tiempos (o a diferentes velocidades). Si el camión no se
mueve por la fricción, pongan una pesa de mayor masa, por ejemplo de 200 g. Si el
camión se mueve demasiado rápido agreguen masa sobre el camión, poniendo
pesas encima o cualquier otra cosa, como piedras pequeñas o libretas.
e) Suelten la pesa y midan el tiempo que tarda el camión en recorrer la distancia de 1m
para cada una de las pesas 600, 650, 700 y 800 g; éstas ejercerán la fuerza de
tracción.
Experiencia B: Misma fuerza de tracción diferente masa del móvil
a) Repitan el procedimiento anterior con la última pesa, pero ahora coloquen piedras,
plastilina o cualquier otro objeto en el camión para aumentar su masa.

50
3. Resultados:
Registren sus datos en las siguientes tablas:
4. Análisis de los resultados:
Experiencia A
a) Cuando aumentan la masa de la pesa de tracción aumentan la magnitud de la fuerza
que jala el camión, ¿qué ocurre con la rapidez media del camión?
____________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿Por qué?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción; directa o inversa entre fuerza y aceleración?
Justifica tu respuesta.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________

51
Experiencia B
a) Manteniendo la masa de la pesa de tracción constante mantienen constante la fuerza
que jala al camión; Al aumentar la masa del camión ¿qué ocurre con su rapidez
media?
____________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿por qué?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción, directa o inversa entre aceleración y masa?
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 25
1. Completa el siguiente texto escribiendo las palabras adecuadas.
“………..Newton reconoció que una fuerza neta es capaz de provocar un cambio en la
velocidad de un objeto, es decir una _______________________. Poner en movimiento
cualquier cosa requiere de la acción de una fuerza neta. Este hecho lo formalizó Newton
en su _______________ ley del movimiento.” La segunda ley de Newton puede
expresarse matemáticamente con la ecuación:
2. Analiza y resuelve las cuestiones.
a) Si al mismo tiempo se les aplica a dos objetos de diferente masa una fuerza igual
durante toda su actuación, ¿se moverán éstos de manera similar? ¿cuál de los dos
acelerará menos?
b) Un bloque de 10 kg de masa se halla en reposo. Calculen la magnitud de la fuerza
necesaria para mover el bloque y que alcance una velocidad de 1.5 m/s en 1s. Si
esta fuerza se aplica en dirección horizontal hacia la izquierda, ¿hacia dónde se
mueve el bloque?
ACTIVIDAD 26
Resuelve el siguiente “problema”.
“Vas a elaborar un cartel para promocionar el uso del cinturón de seguridad en los vehículos
automotores en tu comunidad”. Después de leer el cartel, tus vecinos tendrán información
sobre:
a) Las fuerzas que actúan sobre el cinturón cuando un coche frena.
b) Para qué se utilizan los cinturones de seguridad.
1. Elabora un cartel con la información adecuada y un dibujo que muestre las fuerzas que
actúan cuando el coche frena sobre el cinturón de seguridad y la persona que lo usa.

52
2. Responde a las siguientes cuestiones, que habrás considerado al elaborar el cartel:
a) ¿Por qué se comenzaron a utilizar los cinturones de seguridad?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) ¿Qué fuerzas actúan sobre las personas que viajan en un coche que frena? Elabora
un dibujo al respecto.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) ¿Cambia el efecto sobre el cinturón si una persona tiene una masa pequeña y otra
una masa grande? Explica.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
d) Emplea en tu argumentación los conceptos de fuerza, aceleración e inercia.
ACTIVIDAD 27 Tercera ley de Newton
Reunidos en equipos, analicen las fuerzas en la interacción entre dos sistemas.
1. Necesitan:
a) Un globo
b) Patines, patineta o silla con ruedas.
2. Realicen lo siguiente:
Experiencia A
a) Inflen el globo sin llenarlo.
b) Tapen con los dedos el orificio.
c) Suelten el globo.
d) Observen lo que sucede.
Experiencia B
a) Siéntense en la silla con ruedas y con las piernas flexionadas impúlsense con la
pared.
b) Observen lo que ocurre.
3. Contesten:
a) ¿Por qué se mueve el globo cuando se deja salir el aire?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) ¿Por qué si empujan a la pared con los pies se van hacia atrás?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) ¿Cuáles son los sistemas que interactúan para cada caso?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________

53
d) ¿Cómo se manifiesta la interacción entre los sistemas?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
4. Analiza la siguiente historieta.
a) Menciona tres actividades que como la de la historieta, se pueden explicar mediante
la tercera ley de Newton.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) Si vas en tu bicicleta y ves a corta distancia un obstáculo en tu camino, ¿aplicarías
los frenos inmediatamente o hasta que casi tocas el obstáculo? ¿por qué?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________

54
ACTIVIDAD 28
Repasa tus conocimientos.
1. Completa el siguiente texto, escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
“………Se supone que nuestro Sistema Solar se formó hace _____________ millones de
años por la acumulación de una nube de gas y polvo que también dio origen al Sol.
_____ planetas giran alrededor del Sol siguiendo trayectorias de forma ______________,
aunque prácticamente son circulares.
Los planetas se dividen en ____ grupos: interiores y exteriores. En orden creciente de su
distancia al Sol, en el primer grupo se encuentran _______________, ______________,
__________________ y _______________. En el segundo grupo _________________,
____________________, __________________ y __________________.
De los planetas interiores ________________________ y ______________ poseen
satélites o lunas, que se mueven circularmente en torno a ellos. Los planetas
__________________ son gaseosos y gigantescos, tienen anillos, de los cuales los más
espectaculares son los de ___________________.”
2. Contesta a lo que se te pregunta.
a) ¿Cómo se llama la fuerza que nos mantiene sobre el suelo?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) ¿De qué depende esta fuerza?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
c) ¿Es lo mismo masa que peso? Justifica tu respuesta.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
CONTENIDOS: Efectos de las fuerzas en la Tierra y en el Universo
• Gravitación. Representación gráfica de la atracción gravitacional. Relación con caída
libre y peso.
• Aportación de Newton a la ciencia: explicación del movimiento en la Tierra y en el
Universo.
• Establece relaciones entre la gravitación, la caída libre y el peso de los objetos, a partir
de situaciones cotidianas.
• Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa
por medio de una gráfica fuerza-distancia.
• Identifica el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar como efecto de la fuerza de
atracción gravitacional.
• Argumenta la importancia de la aportación de Newton para el desarrollo de la ciencia.

55
ACTIVIDAD 29
Reunidos en equipos, describan las características del movimiento circular.
1. Necesitan:
a) Lata de aluminio de 355 ml (de refresco)
b) 1.5 m de cuerda rígida; (cuerda o mecate de tendedero)
c) Abrelatas
d) Argolla; puede ser la de un llavero (es para que no te lastimes al
tirar de la cuerda)
e) Cronómetro
2. Realicen lo que se indica:
a) Quiten la tapa superior de la lata con el abrelatas.
b) Hagan dos orificios en las paredes laterales de la lata e
introduzcan la cuerda por ellos.
c) Jalen la cuerda un poco y hagan un nudo en forma
triangular
d) Midan 30 cm desde el nudo y amarren ahí la argolla.
e) Pidan la participación de un compañero y enrollen en la
mano del compañero el resto de la cuerda.
f) El compañero introduce el dedo índice en la argolla.
g) Ladeando el dedo horizontalmente, comenzará a darle
vueltas a la lata. Debe darle exactamente 50 vueltas. (con
cuidado para no golpear a un compañero)
h) Midan el tiempo en que se completan las 50 vueltas.
i) Repitan los pasos d al h para longitudes de 45, 50 y 60 cm
desde el nudo y coloquen ahí la argolla.
3. Contesta a lo que se pregunta.
a) ¿Cómo se produce un movimiento circular?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
b) Elaboren un círculo en el que representen las fuerzas que existen en el movimiento
circular y hacia dónde se dirigen.
____________________________________________________________________
c) ¿Qué pasaría si se suelta la cuerda mientras la lata se encuentra en movimiento
circular?
____________________________________________________________________
d) Si suponemos que los planetas se mueven en torno al Sol en una trayectoria casi
circular y no hay ninguna cuerda que conecte al Sol con un planeta, ¿qué es lo que
hace que un planeta gire en torno al Sol?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
e) ¿Hubo diferencia significativa entre los tiempos que midieron para cada una de las
longitudes de la cuerda? ¿a qué se debe?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________

56
f) Describan lo que sintieron en el dedo al girar la lata y cambiar las longitudes de la
cuerda.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
g) ¿Cuál sería la trayectoria de un planeta si no hubiese ninguna fuerza actuando sobre
él?
____________________________________________________________________
h) No hay una cuerda que sujete a los planetas del Sol, entonces: ¿qué los mantiene en
su órbita?
____________________________________________________________________
i) ¿Cuál de las leyes de Newton explica este fenómeno?
____________________________________________________________________
j) La trayectoria de un planeta en torno al Sol no es perfectamente circular; se desvía
ligeramente describiendo una elipse, ¿cuándo se moverá más rápido un planeta,
cuando esté más cerca o más lejos del Sol?
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 30
1. Lee con atención el siguiente texto:
La fuerza gravitacional
“La materia atrae a la materia en cualquier región del Universo”. Este es el principio de la
gravitación universal de Newton. Toda la materia interactúa entre sí, y toda interacción se
determina con una fuerza. Desde luego, la fuerza gravitacional depende de la cantidad
de materia que poseen los objetos que interactúan, es decir, de sus masas.
La interacción gravitacional se transmite a distancia. Newton dedujo que la fuerza de
atracción gravitacional es proporcional al producto de las masas de los objetos que
interactúan, e inversamente proporcional a la distancia que los separa elevada al
cuadrado. Esto significa que si los cuerpos tienen masas grandes, como los planetas, se
atraerán considerablemente entre sí, por el contrario, si la distancia que los separa es
muy grande, entonces la fuerza entre ellos será muy débil.
Newton introdujo una constante de la gravitación universal “G”, cuyo valor es
pequeñísimo:
G = 6.67 x 10-11
Nm2
/kg2
Por lo anterior, la fuerza de atracción gravitacional está dada por la siguiente ecuación:
Fg = Gm1m2/r2
Podemos decir entonces que la interacción gravitacional depende de las masas y su
distancia, y que nunca deja de actuar sobre todos los cuerpos del Universo.

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2. Infiere cómo depende la fuerza de interacción gravitacional de la distancia que separa a
dos objetos de la misma masa.
a) Se han medido las fuerzas de interacción gravitacional entre dos masas iguales en
función de la distancia que las separa. Los datos se resumen en la siguiente tabla:
3. Elaboren una gráfica de fuerza contra distancia con estos datos:
4. Contesta a partir de la curva que corresponde a esta gráfica.
a) ¿Cuál es la relación de proporcionalidad, directa o inversa, entre la fuerza
gravitacional y la distancia?
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b) ¿En qué momento llega a desaparecer la interacción gravitacional?
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