GUÍA 1 DE FÍSICA GRADO 11 TRABAJO EN CASA

                                    

INSTITUCIÓN EDUCATIVA MARINA ORTH

Resolución Nº 0125 de abril 23 de 2004

DANE: 205001006526

NIT: 811037905 – 2

 

ÁREA:  CIENCIAS NATURALES                 ASIGNATURA:  FÍSICA               GRADO   11 °

                     

GRUPO:      1                            PERIODO:    1           FECHA: _______________DE 2020

                                    

NOTA: Presentar el taller debidamente realizado con todos los ejercicios y problemas 

1.    Presentar sustentación escrita (examen) del taller realiza.

2.    La entrega EL  próximo  29  de abril de 2020  

3.  Señor(a) acudiente recuerde que usted hace parte de la formación integral de su hijo(a) acorde con lo establecido en el sistema institucional de evaluación y formalizado en el acto de matrícula.

4.  Este consta de varias accesorias las cuales serán evaluadas una vez entregado

5. El estudiante que no entregue el taller en la fecha no se le califica

                                  

“El ser humano aprende en la medida en que participa en el descubrimiento y la invención. Debe tener la libertad para rectificarse, para ensayar métodos y caminos para explorar _{“Ernesto Sábato}

RECOMENDACIONES:

Ø  Lee detenidamente la guía en forma individual. Subraya las palabras o escriba sus inquietudes.

Ø  Comparta con los compañeros y docente las tareas a realizar.

Ø  Para el desarrollo de la guía se le sugiere una bibliografía que encontrará al finalizar de la misma (textos y direcciones)

Ø  Tenga presente cuando el trabajo debe ser individual, colectivo, o por parejas, al igual que los implementos o recursos que se requieran.

movimiento armónico simple

INTRODUCCIÓN

Analice los siguientes movimientos:

1.     El movimiento de las manecillas de un reloj de un reloj

2.     El de una piedra colgada en una pita

¿QUE TIENEN EN COMÚN?

R/________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Un movimiento se dice que es periódico si se repite con las mismas características a intervalos        iguales de tiempo. Ejemplos: Las manecillas del reloj, un péndulo, un resorte al ser estirado y             soltarlo

ELEMENTOS

En todo movimiento periódico se observan las siguientes Elementos:

1.   Oscilación: Desplazamiento que hace la bolita para ir de A hasta C y de C hasta A

2.   Periodo (T): Es el tiempo empleado para dar una oscilación completa, cuando se dan varias vueltas se busca utilizando la formula T= t/n

3.   Frecuencia (F): Es el número de vueltas en la unidad de tiempo y se busca por: F= n/t

4.   Elongación (X): Es la distancia entre cualquier posición el 

cuerpo y la posición de equilibrio

5.   Amplitud(A): es la máxima elongación

Un movimiento armónico simple es el que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora proporcional a su desplazamiento. Se genera entonces un movimiento periódico, es decir que se repite cada cierto intervalo de tiempo. No todos los movimientos periódicos son armónicos. Para que lo sean, la fuerza restauradora debe ser proporcional al desplazamiento.

La Ley de Hooke

El físico inglés en los años de 1968 y 1969 anunciaría esta ley como la ley de la proporcionalidad entre las deformaciones elásticas de un cuerpo y los esfuerzos a los que está sometido.

Matemáticamente se expresa mediante la siguiente forma:

Video sobre  la ley de Hooke

Dónde:

 = Fuerza que ejerce el resorte

 = Constante de proporcionalidad

 = Posición a la que se estira el resorte.

En la mayoría de los casos, la fórmula la encontraremos con un signo negativo, el signo negativo indica cuando el resorte se encuentra comprimido, y será positivo cuando el resorte esté estirado. 

Ejemplos 

Problema 1.- Si a un resorte se le cuelga una masa de 200 gr y se deforma 15 cm, ¿cuál será el valor de su constante?

Solución: 

Para poder resolver el problema, convirtamos las unidades dadas a unidades del Sistema Internacional, quedando así:

El problema nos proporciona una masa, pero hace falta una fuerza para poder realizar los cálculos, entonces multiplicamos la masa por la acción de la aceleración de la gravedad para obtener el peso, que finalmente es una fuerza.

Ahora solo queda despejar ” k ” en la fórmula de la Ley de Hooke.

Sustituyendo nuestros datos en la fórmula, tenemos:

 Resultado:

Problema 2.- Una carga de 50 N unida a un resorte que cuelga verticalmente estira el resorte 5 cm. El resorte se coloca ahora horizontalmente sobre una mesa y se estira 11 cm. a) ¿Qué fuerza se requiere para estirar el resorte esta cantidad?

Solución: 

Primeramente se debe considerar que el problema nos implica dos etapas, en la primera debemos saber de que constante elástica se trata, para así en la segunda etapa resolver la fuerza necesaria cuando el resorte esté horizontalmente y finalmente poder graficar.

Necesitamos conocer el valor de ” k ” cuando nuestro sistema se encuentra de manera vertical, entonces despejamos y sustituimos nuestros datos:

Ahora pasamos a encontrar el valor de nuestra fuerza, esto ocurrirá cuando nuestro resorte esté de manera horizontal, entonces.

 Resultado:

Esto quiere decir, que nuestro resorte necesita de 110 N, para poder estirarse 11 cm de su posición normal.

Veamos el último ejemplo:

Problema 3.- Se cuelga de un muelle una bola de masa de 15 kg, cuya constante elástica vale 2100 N/m, determinar el alargamiento del muelle en centímetros.

Solución: 

Si tenemos la masa, podemos calcular el peso que finalmente viene siendo nuestra fuerza ejercida.

Ahora despejamos a ” x ” de la fórmula de la ley de hooke, quedando así:

Pero el problema, nos pide los valores en centímetros, por lo que realizamos nuestra conversión.

 Resultado:

Por lo que el alargamiento del muelle es de 7 centímetros.

Ejercicios resueltos, ¿tienes dudas? Hazlas en la caja de comentarios abajo, y si te gustó y te ayudó… 

Por favor comparte, y ayúdanos a alfabetizar de manera científica a más personas 

Ejercicios propuestos 

Realiza los siguintes problemas 

 Problema  1  Cuando una masa de 500 gr cuelga de un resorte, este se alarga 3 cm ¿cuál es la constante elástica?

 Problema 2 . La constante elástica de un resorte resultó ser de 3000 N/m ¿Qué fuerza se requiere para comprimir el resorte hasta una distancia de 5 cm?  

Resuelva en clase los siguientes ejercicios. Puede pedir asesoría del docente si lo cree necesario

1.  ¿Cuál es el período y la frecuencia de: 

a) Cada una de las manecillas del reloj. 

b) El movimiento de traslación y rotación de la tierra.

c) El movimiento de la luna alrededor de la tierra.

2.   Un cuerpo realiza 240 vueltas en 2 minutos. 

      a.   Hallar el periodo y  

      b.  La frecuencia

3.   Una hélice realiza 2700 revoluciones cada minuto y medio.

a. Hallar el período  

b. La frecuencia de la hélice. 

4. La frecuencia de un movimiento vibratorio es de                            5Vueltas /seg.     cual es su periodo.

5.  Una cuerda realiza 1500 ciclos de vibraciones en 3 seg. 

    Calcular cuantas  la freuencia   en un 1/4 minutos.