Ejercicio 1: Los siguientes 5 vectores a continuación se hayan en desorden sobre una cuadrícula del plano cartesiano.

Transcripción

1 UNIDAD EDUCATIVA MONTE TABOR-NAZARET FÍSICA I Bachillerato ACTIVIDAD DE REFUERZO ACADEMICO Primer Quimestre ALUMNO: AÑO DE BACHILLERATO: 1RO PARALELO: FECHA: PROFESOR: Ana Lynch N. Instrucciones sobre las actividades de refuerzo: Estas actividades de refuerzo académico tienen como objetivo mejorar el desempeño académico de los estudiantes que han obtenido una nota inferior a 7/10 en el examen quimestral y/o en el promedio quimestral, lo cual indica de acuerdo a la escala cualitativa de evaluación que el estudiante está próximo a alcanzar los aprendizajes requeridos o no ha alcanzado los aprendizajes requeridos. La actividad desarrollada debe entregarse al profesor de la asignatura a partir del 19 de octubre en la primera hora de clases de esa asignatura. Se realizará una retroalimentación del trabajo y la calificación corresponderá como lección del primer parcial del segundo quimestre. El trabajo deberá ser entregado en una carpeta manila, con el nombre del estudiante escrito en la portada. FIRMA DEL REPRESENTANTE: El siguiente trabajo consiste en 2-3 secciones por semana. Es recomendable revisar el material de acuerdo al tema señalado. Trabaje en hojas de cuadros (de carpeta) con geotriángulo. Puede usar lápices o plumas de colores. SEMANA 1 TEMA 1: VECTORES (2 puntos) 3 PARCIAL Ejercicio 1: Los siguientes 5 vectores a continuación se hayan en desorden sobre una cuadrícula del plano cartesiano. 1

2 a. Indique en coordenadas rectangulares el valor de cada vector. El vector A tiene un cuadro hacia la izquierda y tres hacia arriba, es decir A: < -1 ; 3 > Es un vector del segundo cuadrante b. Encuentre la magnitud y dirección de cada vector y expóngalos en coordenadas polares. El vector A se determina la magnitud con el uso del teorema de Pitágoras. AA = = 10 = 3,16 uu (Recuerde no usar signos) El ángulo de A se obtiene usando la tangente inversa de la división entre y con x. = tttttt 1 3 = 72 (Recuerde aquí tampoco use signos, y asegúrese de tener setting: DEGREES. 1 Como el vector está en el segundo cuadrante le resto de 180, y la dirección es 108. A: (3,16 u; 108 ) Cuando el vector esté en el primer cuadrante, el ángulo obtenido es la dirección polar. Cuando el vector esté en el tercer cuadrante, sume 180 al ángulo que obtuvo. Cuando el vector esté en el cuarto cuadrante, reste el ángulo de 360. c. Escriba cada vector en coordenada geográfica. El vector A es de 3,16 u ubicado en el cuadrante segundo que corresponde al Norte y Oeste, La dirección geográfica es 72 del oeste al norte, o 18 del norte al oeste. d. Dibuje cada uno de los vectores en un plano cartesiano. Use una escala adecuada (recomendable 1 cm cada unidad). e. Realice las siguientes sumas de manera gráfica. i. A + B + C ii. iii. iv. C + ½ E C E 2 B B + D C v. E + A C 2

3 Ejercicio 2: Lea cada uno de los siguientes enunciados y marque la respuesta correcta. Cada ejercicio conlleva una resolución que le permite determinar la respuesta correcta. Sólo hay una respuesta válida. a. Cuando un vector de 6 unidades de magnitud, se añade a un vector de 8 unidades de magnitud, la magnitud del vector resultante será: A. Exactamente 2 unidades B. Exactamente 10 unidades C. Exactamente 14 unidades D. Un valor entre 0 y 10 unidades E. Un valor entre 2 y 14 unidades Clave: Utilice el concepto sobre resultante máxima y resultante mínima en la suma de dos vectores con direcciones desconocidas. b. Determine la magnitud del vector A, tal que la suma A + B D = 0. Los vectores son mostrados en la figura a continuación. Se conoce que el vector D = (10.0 m; 90 ), y el vector B = (7.50 m; 25 ). A. 2.5 m B. 6.8 m C. 7.5 m D. 9.6 m E m Clave: Sume los vectores gráfica o analíticamente, cómo se le haga más fácil. Recuerde que puede sumar en otro orden (el orden de los sumando no altera el resultado), asegurando que la figura geométrica se cierre. c. El vector A tiene una magnitud de 5 unidades dirigido hacia la izquierda y el vector B tiene una magnitud de 2 unidades dirigido hacia la derecha. Cuál es el valor del vector 2A B? A. 12 unidades dirigido hacia la izquierda. B. 10 unidades dirigido hacia la izquierda. C. 8 unidades dirigido hacia la izquierda. D. 8 unidades dirigido hacia la derecha. E. 12 unidades dirigido hacia la derecha. Clave: Sume a mano alzada, recuerde el cambio de dirección en los vectores opuestos. 3

4 d. Cuando la cola del vector A se fija en el origen del sistema de coordenadas x-y, la punta de A alcanza el punto (3,6). Cuando la cola del vector B se encuentra en el origen del sistema de coordenadas x-y, la punta de B alcanza el punto ( 1,5). Si la cola del vector R = A B se fija en el origen del sistema de coordenadas x-y, qué punto tocará con su punta? A. (2, 11) B. ( 2, 7) C. (4, 11) D. (2, 1) E. (4, 1) Clave: Es un ejercicio de suma por método analítico. Los vectores A y B están expresado de manera que entiendas que cada punto cartesiano (x; y) son sus coordenadas cartesiana < x; y >. La respuesta la pide en coordenadas cartesianas por lo que no necesitas recomponer la respuesta del vector R. TEMA 2: CONVERSIONES DE UNIDADES (2 puntos) 1 PARCIAL La velocidad del sonido en el aire es 340 m/s. A cuánto equivale dicha velocidad en km/h? 340 mm ss 3600 ss 1 h 1 kkkk 1000 mm = 1224 kkkk h Nota: recuerda que la clave de resolver una conversión es simplificar las unidades que no te interesan remplazando con unidades que sí quieres. Para eso usas factores de conversión (en fracciones). 1. Una hormiga de fuego puede alcanzar a medir hasta 8 x 10-1 cm de largo. A cuánto equivale su largo en metros? 2. Una manzana chilena promedio tiene una masa de 50 g. Haga una lista donde exprese esa misma masa de la manzana en los 8 sufijos de la unidad base gramo (µg, mg, cg, dg, Dag, Hg, Kg). 3. La densidad de un líquido viscoso es 2560 Kg/L. Cuál será la densidad expresada en g/ml? 4. La talla del zapato de una persona en el sistema Americano se expresa en números como 7, 7 ½, 8, etc. Dicha medida corresponde al largo de la horma del pie de cada persona en pulgadas. Determina cuán largo es la horma de tu pie en centímetro de acuerdo al tamaño de tus zapatos deportivos del colegio (cada pulgada es igual a 2,54 cm). 5. La fuerza es una cantidad física derivada. Una de las unidades mal utilizada para definir la masa de un objeto es la LIBRA, la cual verdejamente es unidad de fuerza. En el sistema internacional la unidad base de fuerza es NEWTON. Cada newton de fuerza es equivalente a 0,22 libras. Una persona con 150 libras de peso, cuánto pesa en el sistema internacional? 4

5 TEMA 3: RELACION DE CANTIDADES (1 punto) 1 PARCIAL Una nave espacial tiene una masa de 40 toneladas. Un astronauta promedio tiene 150 Kg de masa. Si tuviese una balanza suficientemente grande para equilibrar la nave con otros pesos, cuántos astronautas se necesitarían colocar en una balanza para compensar la masa de la nave? (Cada tonelada contiene 1000 Kg) Las relaciones de cantidades son divisiones entre valores grandes y pequeños, pero las divisiones se pueden hacer únicamente cuando los valores tengan la misma unidad. Si las unidades son diferentes, éstas se deben convertir. rr = mmmmmmmmmmmm gggggggggggg NNNNNNNN eeeeeeeeeeeeeeee = mmmmmmmmmmmm ppppppppppñaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa = 40 tttttt KKKK = = 266,67 = 267 aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 150 KKKK 150 KKKK 1. Entre Guayaquil y Quito existen 404,5 Km de distancia. Cuántas personas con brazos extendidos se requieren para llegar a Quito? (La longitud dedo-a-dedo de los brazos extendidos de un adulto promedio es 125 cm). 2. Se logra pesar un globo de helio y se descubre tiene una masa de 0,007 Kg. La masa de un átomo de helio es 6,65 x g. Cuántos átomos de Helio estarán dentro del globo? 3. Usain Bolt tiene una velocidad máxima de 10,43 m/s que es el record olímpico en velocidad. La marca de velocidad máxima en las olimpiadas del colegio fue 15 km/h. Cuántas veces más veloz es Usain Bolt? 4. Júpiter tarda aproximadamente 3,74 x 10 8 s en orbitar alrededor del sol. Cuántas veces más lenta es la órbita de Júpiter respecto a la órbita de la Tierra? 5

6 SEMANA 2 TEMA 1: ANÁLISIS DE ERROR (3 puntos) 2 PARCIAL En un laboratorio se requiere obtener la fuerza necesaria para estirar un resorte. Teóricamente la medida corresponde a 1,20 N. Para ello se utiliza el dinamómetro mostrado en la figura. Tras la experiencia se recogen los siguientes valores de fuerza. 1,6 N 1,7 N 1,0 N 1,8 N 1,4 N 1,6 N 1,8 N 1,2 N 1,3 N 1,8 N 1,2 N 1,0 N 0,9 N 1,9 N 1. Qué tipo de instrumento es el dinamómetro mostrado en la figura? 2. Cuál es la medida más pequeña que presenta este instrumento? Cuál es el error de lectura del instrumento? 3. Cómo cambiaría el error de lectura, si mantuviésemos la misma división menor pero fuese un dinamómetro digital? 4. Cuáles son las medidas aberrantes? Qué se debe hacer con ellas? 5. Cuál es el promedio de las lecturas? 6. Cuál es el error aleatorio entre las medidas? 7. Es el error aleatorio más de 3 veces mayor al error de lectura? Qué significa eso? 8. Cuál es el error total de las mediciones? 9. Cuál es el intervalo de error total de las medidas? 10. Cae el valor real de la fuerza dentro del intervalo de error total de las medidas? Qué significa eso? 11. Qué se puede decir en cuanto a la exactitud y precisión del experimento? 12. Cuáles son las soluciones viables para la situación de esta experiencia de laboratorio y por qué? 6

7 TEMA 2: AJUSTE LINEAL (2 puntos) 2 PARCIAL En un laboratorio se intenta determinar experimentalmente la constante de un resorte conociendo que la Ley de Hooke establece la relación lineal: FF = kk xx. Donde F corresponde a la fuerza sobre el resorte, k la constante sobre el resorte, y x es el estiramiento del resorte debido a la fuerza. La siguiente tabla de datos se obtuvo tras la recogida de datos: 1. Enliste cuál es la relación existente entre la fuerza, la constante k y el estiramiento. (Quién es la variable independiente, dependiente, etc) 2. En una hoja de papel milimetrado, grafique con una escala adecuada, el gráfico Fuerza vs. Estiramiento. El gráfico debe incluir barras de error, títulos de eje, título de gráfico, unidades de los ejes. 3. Trace la línea que mejor se ajuste a la gráfica. 4. Determinar el valor de la constante K para el experimento (recuerde utilizar dos puntos de la línea, y NO de la tabla). 5. Si la constante del resorte de acuerdo con la teoría es de 1300 N/m, qué puede opinar respecto a la exactitud del experimento? 7