UNDÉCIMO GRADO TALLER GUIA No. 2

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1 ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL UNIDAD No. UNDÉCIMO GRADO TALLER GUIA No. ASIGNATURA: FÍSICA NOMBRE: IMULSO Y CANDIDAD DE MOVIMIENTO OBJETIVO: Forrse en l cpci e coprensión eine l rcción, inerpreción y exrpolción el principio e conserción e l energí relciono con el iplso y l cni e oiieno e los cerpos. INDICADORES DE DESEMEÑO Desrrollo inelecl osee l cpci pr ienificr los concepos e iplso y cni e oiieno prir e ferzs exerns e inerns. Es cpz e inerprer l ley e conserción e l cni e oiieno en l solción e probles. osee l cpci pr ienificr choqes elásicos e inelásicos con bse en el principio e conserción e l cni e oiieno. Desrrollo sicooor Deesr eine ciies propess l cpci e coprensión en el e: Iplso y cni e oiieno. Desrrollo Afecio Reliz con gro ls ciies propess pr l coprensión e l ni. Desrrollo Voliio Mnifies inerés por copleenr s cpci e coprensión l presene ni. Desrrollo Espiril Aplic l cpci e coprensión pr yr ss copñeros. ORIENTACIÓN DIDACTICA Lee con cho cio l forción inelecl y bsc el significo e plbrs qe no eniens. Esi con ención los ejercicios, los cáles e siren e gí pr resoler los propesos. Resele los ejercicios e forción psicooríz y erifíclos con s copñeros. No olies qe ebes socilizr respess y lcnces qe e hn brino l cpci e coprensión l conclir es ni. Respone l oelción y ssénl. EVALUACIÓN INICIAL Respone ls sigienes pregns:. Qé enienes por iplso?. Define cción y rección 3. Qé enienes por cni e oiieno? 4. En qe consise el principio e conserción e l energí? FORMACION INTELECTUAL INTRODUCCIÓN En ese cpílo esireos ls inercciones enre cerpos e n sise, exinno cóo se ler el eso e oiieno e ls pres el sise coo el sise en s oli. or ejeplo, Cáno n be enr en

2 conco con n pelo, el oiieno qirio por el be y l pelo espés e l inercción epene el oiieno e los cerpos nes e l inercción. Cno chocn os cerpos, ls ferzs qe inerienen selen ser y grnes y s rción eporl es y cor. or ejeplo, en l inercción enre n co e billr y n bol, rne el conco, l ferz no se niene consne sino qe rí. Debio eso, sele ser coneniene esir los probles e choqe ese el pno e is e l cni el oiieno. or úlio, nos ocpreos e esir ls coniciones bjo ls cles l cni e oiieno e n sise conser n lor fijo, ienrs ls pres el sise experienn riciones. IMULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO Consiereos qe n cerpo e s se ee con n eloci y qe n ferz reslne F consne, cú sobre el cerpo rne n inerlo e iepo.. L ferz hrá qe el cerpo qier n eloci y por lo no experiene n celerción. De cero con l segn ley e Newon se iene F = * ero se sbe qe = Enonces, F = * ó F *. ó F * Obsérese qe l rición e l eloci el cerpo epene e s s, e l ferz qe se ejerce y el inerlo e iepo en qe cú. El proco e l ferz por el iepo rne el cl cú recibe el nobre e iplso I. I F* El iplso ie l cción e n ferz en n inerlo e iepo, I es n ecor, qe iene l is irección y senio e F. El iplso lgr l rición e oiieno - expres en l ección con serisco. El proco e l s e n cerpo por s eloci recibe el nobre e cni e oiieno, o se: * Too cerpo en oiieno posee n cni e oiieno, es cni es ecoril, sieno s irección y senio los e l eloci. Si oleos l ección*, és se pee escribir: F* ó I Qe inic qe el iplso e l ferz reslne qe cú sobre n cerpo rne n inerlo e iepo, proce n rición e l cni e oiieno el cerpo en el iso inerlo e iepo. UNIDADES DE IMULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO. Unies e iplso En el sise inerncionl (S.I.), I esá o por: [I] = [F] * [ ] = Newon, segno = N.s En el sise C.G.S.: [I] 0 in, segno =.s

3 . Unies e cni e oiieno En el S.I,, esá o por: [] = [] [] 0 kg * / s En el sise C.G.S: [] = gr * c / s EJEMLO Obser y nliz el esrrollo el sigiene proble: Un cerpo e 00 kg qe se ee 36 k / h choc conr n pre y se eiene en 0.0 s.. Cál es el lor e l rición e l cni e oiieno el cerpo? b. Cál es el iplso qe ejerce l pre sobre el o? c. Cál es l ferz ei qe se ejerce sobre el o? Solción:. Se sbe qe : = 00 kg ; = 36 kg / h = 0 / s ; = 0 y = 0.0 s. L rición e l cni el oiieno iene por: ( ) * ( f ) 00 kg (0 0 /s) 4.*0 kg * /s b. El iplso iene o por: I = -. * 0 4 N.s c. L ferz ei obeni por l pre se obiene prir e l ección F* e one F s. s -6*0 5 N CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE UN SISTEMA DE ARTÍCULAS Consiereos n sise e res prícls cys ss son,, 3 respeciene. Ls cnies e oiieno e ls prícls será: ; y L cni e oiieno ol el sise es igl l s ecoril e ls cnies e oiieno e ls prícls qe lo coponen. O se: 3 Si se iliz n sise e coorens cresins, ls coponenes x y y el ecor esán s por: x x x 3x y y y 3y Ejeplo: Deerinr l gni, irección y senio e l cni e oiieno ol el sise osro en l figr. Solción: Ls gnies e ls cnies e oiieno e c n e ls prícls será: Figr = = kg *3/s = 6kg * /s

4 = = 5kg */s = 5kg * /s 3 = 3 3 = 4kg */s = 8kg * /s r hllr l cni e oiieno ol el sise, se colocn los ecores y 3 sobre n sise e coorens cresins coo se esr en l, figr. Figr Ahor se hll: x = x - 3 = cos 30ª - 8kg * /s = -.8kg * /s y = y + = sen 30ª + 5kg * /s = 8kg * /s L cni e oiieno ol el sise será: = ( ) ( ) x y = == 8.47kg * /s (-.8 kg. /s) (8kg. /s) L irección e esá eerin por el ánglo Figr 3 Tn y x 8kg* / s.8kg* / s.84; ª 70.6 FUERZAS EXTERNAS E INTERNAS DE UN SISTEMA Figr 4 Figr 5 Los cerpos qe consiyen n sise, selen ejercer ferzs enre sí. Ess son ferzs Inerns si lern ls cnies e oiieno e c n e ls pres el sise, pero no lern l cni e oiieno el sise en s conjno. Si l ferz qe cú sobre n e ls prícls el sise fese ejerci por n gene qe no perenezc ése, se refiere n ferz exern; ichs ferzs hrán rir l cni e oiieno el sise. or ejeplo si se consier n sise consiio por n resore y n cerpo, ls ferzs inerns son ls ejercis por el cerpo sobre el resore y por el resore sobre el cerpo y ls exerns serín el peso el cerpo, el peso el resore, l ferz ejerci por l sperficie sobre el cerpo, ec. Conserción e l cni e oiieno CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO Si sobre n sise e cerpos no se ejerce n ferz reslne exern, l cni e oiieno el sise no rirá. Es ecir, se conser. Eso es: + si F r exern 0 consne Ese enncio consiye el principio e conserción e l cni e oiieno, qe es plicble l oiieno e n prícl o o inercción enre os o ás prícls. Dección nlíic el principio nerior consiereos qe n prícl e n sise ejerz n ferz F sobre or prícl el iso sise (Figr 5) L prícl ejercerá sobre l prícl n ferz F e igl gni y e senio conrrio; e cero con l ercer ley e Newon, eso es: F F

5 Coo el iepo e inercción pr ls os prícls es el iso, enonces el iplso I ejercio sobre l prícl y el iplso I ejercio sobre l prícl son e igl gni y e senio conrrio. Eso es: I I El iplso I origin n rición e cni e oiieno, y, el iplso I origin n rición e cni e oiieno, es ecir: I = I y I = Eso inic qe ls riciones e ls cnies e oiieno e c prícl son igles y conrris, o lo qe es eqilene escribir: 0 Lo qe inic qe l s e ls riciones e pernece consne, es ecir, nqe se ler l cni e oiieno en c prícl el sise, no se ler l cni e oiieno el sise en s oli. Tbién se pee segrr qe l cni e oiieno el sise nes e l inercción es igl l cni e oiieno e ése, espés e l inercción. CHOQUES ELASTICOS E INELASTICOS En los choqes elásicos, eáse l cni e oiieno, se conser l energí cinéic. El principio e conserción e l cni e oiieno iene s yor plicción en el esio e los choqes o inercciones enre os o ás cerpos. En oo choqe o inercción se conser l cni e oiieno: "l cni e oiieno ol nes el choqe es igl l cni e oiieno ol espés e él". En choqe se conser l energí, pero el ipo e energí pee rnsforrse en ors fors, por ejeplo en clor. En los choqes inelásicos no se conser l energí cinéic. En los choqes elásicos se conser l energí cinéic: "l energí cinéic e ls prícls nes el choqe es igl l energí cinéic ol espés el choqe". En el choqe e os bols e billr o os os, l energí cinéic ol nnc en, sino qe sele isinir consecenci el choqe. Exisen lgnos csos one l inercr os prícls exise liberción e energí, por ejeplo, l chocr n prícl con n núcleo óico coo reslo n grn energí cinéic e ls prícls qe se procen. A esos choqes en los cles no se conser l energí cinéic se les el nobre e inelásicos. robles reselos. Un r e 3 kg ispr n bl e x 0-3 kg con eloci e 480 /s. Cál es l eloci e reroceso el r? Solción: El reroceso e ls rs e fego consiyen n ejeplo e conserción e l cni e oiieno. L cni e oiieno el r y l bl es cero nes e l explosión. =0 () Despés e l explosión, l bl gn cni e oiieno hci elne y por no el r eberá gnr n cni e oiieno igl, pero hci rás pr qe l s sig sieno cero. Si llos: b eloci e l bl y, s el r se iene qe: () Figr 6 b b Coo == enonces, 0= b V b + V

6 Si se consier l cni e oiieno posiio hci l erech y negio hci l izqier, se iene qe: V + b (- V b ) = 0 De one V = b b ó 0 3 Kg 480 /s = 0.3 /s 3 Kg. Un cerpo e s i = 40 g se ee hci l erech con n eloci = 90 c/s, y oro cerpo e s = 40 g se ee hci l izqier con n eloci = 0 c/s. Si los cerpos chocn y qen nios, cál será l eloci el conjno? Ver figr.7 Figr 7 Solción: Anes e l inercción l cni e oiieno el sise es: = + (- ) = (40 g) (90 c/s) - (40 g) (0 c/s) =00g. c/s Despés e l inercción, l cni e oiieno eí el sise le: = ( + ) = (40 g + 40 g). = 80 g. Y qe los cerpos se een nios con n eloci. Coo l cni e oiieno se conser, se iene qe: = 00 g. c/s = 80 g., e one 00g c/s =. c/s 80g Obser l solción e los sigienes probles:. Un esfer e 6 kg se ee con n eloci e 0 /s y choc con n esfer e 4 kg qe se encenr en reposo. Cáles son ss elocies espés el choqe, si ése es perfecene elásico? Solción: Si llos y ls elocies espés el choqe e y respeciene, e cero con l ley e conserción e l cni e oiieno se iene:

7 Do qe l energí cinéic se conser eneos: E c = E c Se iene n sise e os ecciones con os incógnis. Resolieno el sise se encenr qe: (6 kg) (0 /s) (6 kg 4 kg) s 0 s s /s b. Un bl e 8 g e s se ee horizonlene con n eloci e 300 /s y se inroce en n bloqe e 400 g, inicilene en reposo. Cál es l eloci e l bl y el bloqe espés el ipco? Solción: Se sbe qe = 8 g = 8 x 0-3 kg; = 400 g = 0.4 kg y = 300 /s Si represen l eloci e + espés el ipco, l ley e conserción e l cni e oiieno será: con l cl se obiene : ( ) kg 300 /s kg 0.4 kg 5.88 /s FORMACIÓN SICOMOTRIZ Desrrollo inelecl. Cones ls sigienes pregns:. Newon en s foso libro rincipios Meáicos e Filosofí Nrl, expresó l segn ley el oiieno en fnción e l cni e oiieno. L ley ice qe l rición en ni e iepo e cni e oiieno e n cerpo es proporcionl l ferz reslne qe se ejerce sobre él. De es for se pee escribir: F. A prir e l ección nerior obén l ección F, (recer qe =. V).. Deesr qe N s = kg /s. 3. Dos cerpos e ss = kg y = 5 kg, se encenrn inicilene en reposo. Sobre c cerpo se ejerce n iplso e 3 N s. De cero con ich inforción, nliz los sigienes enncios y clsifíclos según sen ereros o flsos:. L cni e oiieno qiri por es igl l qiri por. b. L cni e oiieno qiri por es yor qe. c. L eloci qiri por es yor qe l eloci qiri por.

8 . Un cerpo se ee relizno n.c.. (er figr).. Represen los ecores eloci y cni e oiieno en ls posiciones A, B, C y D. b. L cni e oiieno el cerpo rí e n posición or? or qé? B C A Desrrollo sicooor D Resele los sigienes probles:. Un pelo e 40 g nz horizonlene hci n pre con n eloci e 5 /s, choc conr és y regres horizonlene con l is eloci. Clclr:. El iplso sobre l pelo (consier (+) hci l erech y ( ) hci l izqier). b. L ferz ei qe l pre ejerció l pelo, si l inercción o n rción e 0.0s.. Sobre n cerpo e 80 g qe se encenr inicilene en reposo, se ejerce n iplso e 5.4 N.s. Clclr l eloci qe qiere. 3. sobre n cerpo e 0 g inicilene en reposo cú n ferz e 3 N, en n isnci e 0. Clclr:. El iplso qe cú sobre el cerpo. b. L cni e oiieno qe qiere el cerpo. 4. Clclr el lor e l cni e oiieno e l Tierr, si se consier coo n esfer nifore e 5.9 x 0 4 kg e s qe gir en orno l Sol en 365 ís, sigieno proxiene n circnferenci e.5 x 0' k e rio. 5. Un elecrón iene n s e 9. x 0" 3 kg, gir lreeor e n núcleo con n eloci e. x 0 6 /s. Hllr l gni e s cni e oiieno. 6. Resele los sigiene* probles:. Un pez e 6 kg esá nno 0.3 /s hci l erech. Se rg oro pez e 0.3 kg qe n hci él /s o se hci l izqier. Clclr l eloci el pez grne espés e l coi. b. Un pezo e plsilin e 5 g e s se ee con n eloci e 60 /s y se hiere n bloqe e 60 g e s inicilene en reposo. Clclr l eloci el sise plsilin-bloqe espés e l inercción. c. A prir e ls ecciones plnes en el ejeplo, eesr qe: y. Un bloqe e 0 kg se ee con n eloci e 5 /s y choc con n bloqe e 3 kg qe se encenr en reposo. Clclr ls elocies e los bloqes espés el choqe si ése es elásico. 7. Un fsil e 6 kg ispr n bl e 8 g con n eloci e 800 /s. Clclr l eloci e reroceso el fsil. 8. Dos gones se een en senio conrrio coo esr l figr. Si espés e qe chocn se een nios, clclr s eloci. 9. Un crro e lbororio e s.5 kg, si ee sobre n sperficie horizonl sin rozieno n eloci e 0.5 /s. Un bloqe e er e kg ce ericlene sobre el crro. Clclr l eloci el sise crro-bloqe.

9 0. Un grn e kg, se lnz ericlene hci rrib. Cno lleg s lr áxi explo en os pezos. Un frgeno e 0.3 kg sle ispro ericlene hci bjo, con n eloci e 750 /s. Clclr l eloci el frgeno resne.. Un oóil e 450 kg se ee con n eloci e 90 k/h. Un ción e 75 kg se cerc en senio conrrio. Si bos ehíclos qen qieos espés el choqe, con qé eloci se esb oieno el ción?. Un locooor e jgee ij 0 /s, choc y engnch n gón inicilene en reposo ijno lego los os n eloci e 6 /s. Si l cni e oiieno el sise locooor-gón es e 8 kg. /s, clclr l s e c cerpo. 3. Dos crros e lbororio se een en senio conrrio coo se esr en l figr. Clclr l eloci e los crros espés e l inercción. Desrrollo fecio repr con s copñeros e grpo l exposición e l ni ilizno el eril necesrio. Desrrollo Voliio resen s copñeros el slón n lecr sobre l ipornci e ls fnciones. Desrrollo Espiril Asesor s copñeros e grpo ne ificles e l forción psicooriz. AUTOEVALUACIÓN Desrrollo inelecl Alcnzse l cpci e coprensión en el esrrollo e l ni? Desrrollo sicooriz Cóo fe el esepeño lcnzo en l resolción e ejercicios propesos? Desrrollo fecio Disfrse e ls ciies pr el esrrollo e l cpci e coprensión? Desrrollo oliio Hbo copñieno el grpo en el esrrollo e l gí? Desrrollo espiril Colborse con s copñeros qe presenron ificl en el esrrollo e l cpci?