ACTIVIDADES

Actividad 1.

Tema: Movimiento Circular Uniforme
Sopa de Letras.


Actividad 2.

Tema: Fuerza Gravitacional.
Crucigrama

Ley de Gravitación Universal

CAPÍTULO IX: LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

Es un principio físico estableció por Isaac Newton, donde plantea a partir de sus observaciones, que existe cierta atracción entre los cuerpos debido a sus masas, como un efecto físico universal que ocurre entre cualesquiera dos cuerpos cercanos.

Enunciado de la Ley de Gravitación Universal de Newton:

“La fuerza con que un cuerpo atrae a otro es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadro de la distancia que las separa”.

Este fenómeno fue planteado por Newton inicialmente como una relación cualitativa pero sin logar demostrarlo todavía. Fue un siglo después que Henrry Cavendish, un físico inglés, lograr obtener el valor de la constante gravitacional, de tal forma que la Ley de Newton se pudo plantear como un a expresión matemática muy precisa. La Ley de Gravitación Universal se plantea matemáticamente de la siguiente forma:



Donde:

F: fuerza de atracción gravitacional (N)

R: distancia de separación entre las masas, desde sus centros (m)

M y m: masas de los cuerpos que interactúan (kg)

G: constante de Gravitación Universal (6,67x10^-11 Nm²/kg²)

FUERZA GRAVITACIONAL.

Entonces, se puede definir la fuerza gravitacional como aquella fuerza de atracción entre los cuerpos, es decir, es una fuerza que actúa debido a la presencia de masas. Es una fuerza solamente de atracción, y no de repulsión como la fuerza eléctrica o la fuerza magnética.

La fuerza gravitacional rige el movimiento de los planetas alrededor del Sol, así como el de las estrellas, las galaxias y las constelaciones; en general, afecta el movimiento de todos los cuerpos celestes del universo.

Esta fuerza se experimenta constantemente, y afecta a todos los cuerpos en el planeta. Por ejemplo, hace que:

Ø Las raíces de los árboles se dirijan hacia abajo.

Ø La densidad ósea de nuestro cuerpo se distribuya uniformemente.

Ø Los objetos, las personas, los seres vivos, y cualquier cuerpo, no floten en el aire.

Ø Los ríos sigan su cause hacia abajo, buscando las partes más bajas de la superficie.

Ø El agua potable llegue a nuestros hogares, porque la fuente se ubica en lugares más altos.

Ø Los materiales más pesados, masivos y densos se depositen en el fondo de la corteza terrestre.

Relación de proporcionalidad

FUERZA Y MASA                                      FUERZA Y DISTANCIA

Fuerza es directamente proporcional al producto de las masas:

·       Cuanto mayor sea el producto de las masas mayor será la fuerza gravitacional.

·       Cuanto menor sea el producto de las masas menor será la fuerza gravitacional.

Fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la separación de las masas:

·       Cuanto menor sea la distancia que separa a las masas mayor será la fuerza gravitacional.

·       Cuanto mayor sea la distancia que separa a las masas menor será la fuerza gravitacional.

ACELERACIÓN GRAVITACIONAL: aceleración de la gravedad.

La fuerza gravitacional que actúa sobre los objetos que se encuentran en la superficie terrestre, hace que estos se aceleren a una misma razón de cambio con respecto a su velocidad, la cual se conoce como aceleración de la gravedad. A la aceleración de la gravedad también se le llama intensidad del campo gravitacional.

La aceleración gravitacional es una consecuencia de la Ley de gravitación Universal que tiene su efecto sobre cualquier cuerpo en la superficie terrestre, particularmente actuando sobre su peso.

Para obtener una expresión matemática para calcular la aceleración de la gravedad, se compara el peso de un cuerpo en la superficie terrestre con la fuerza gravitacional entre ese cuerpo y el planeta.

Donde:

M: masa del  planeta (kg)

g: aceleración de la gravedad (m/s²)

G: constante de Gravitación Universal (6,67x10^-11 Nm²/kg²)

R: distancia a la cual se desea calcular el campo gravitacional (m)

CAMPO GRAVITACIONAL.

Es el espacio físico que rodea a una masa cualquiera donde se manifiesta y se percibe la fuerza gravitacional; y no se debe confundir con la aceleración de la gravedad o gravedad, la cual es una cuantificación del campo gravitatorio que indica cómo es el cambio de la velocidad de un cuerpo en ese espacio, es decir, cómo se mueve.

Por ejemplo, si un cuerpo celeste como un meteoro pasa fuera del campo gravitacional de un planeta, no sería atraído por el planeta, pero si entra en el campo gravitacional muy probablemente sería atraído por el planeta y entraría a su atmósfera hasta impactar con la superficie, si es que no es desintegrado en la atmósfera debido a la fricción y la alta temperatura.

Como g es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia:

·         Cuanto mas cerca del cuerpo se calcule mayor será el campo gravitacional.

·         Cuanto mas lejos del cuerpo se calcule menor será el campo gravitacional.

En la Tierra, por ser achatada en los polos, es de esperar entonces, que la aceleración de la gravedad sea mayor en los polos que en el ecuador, puesto que la distancia su centro de masa es mayor en los polos.

Movimiento Circular Uniforme

UNIDAD V: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y MOVIMIENTO PLANETARIO

CAPÍTULO XII: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.

DEFINICIÓN.

El movimiento circular uniforme se produce cuando la trayectoria que describe un cuerpo es una circunferencia, y además, el cuerpo se mueve siempre con una rapidez constante.

Se caracteriza por la repetición de la posición en intervalos iguales de tiempo, por lo que se denomina también, movimiento periódico.

La velocidad del cuerpo en cualquier punto de la trayectoria tiene una dirección tangencial a la misma, por lo tanto, es perpendicular al radio de la circunferencia.

La magnitud de la velocidad es constante, pero su dirección cambia, por lo tanto, el movimiento es acelerado; o sea la rapidez del movimiento circular es constante.

La aceleración tiene dirección radial y hacia el centro de la trayectoria, y es producida por una fuerza, la cual es responsable del movimiento circular, denominada fuerza centrípeta.

VARIABLES QUE DESCRIBEN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.

VARIABLES LINEALES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR.

1.       Distancia Recorrida (S)

Corresponde a longitud del arco recorrido por un cuerpo en un tiempo determinado, que describe un movimiento circular. La distancia máxima recorrida en un ciclo corresponde a la circunferencia que describe el cuerpo. La unidad SI para expresar la distancia recorrida es el metro (m).

2.       Velocidad Tangencial ( V_T )

La velocidad tangencial es la velocidad que tiene un cuerpo en cada punto de la trayectoria y a cada instante. Es constante en magnitud pero su dirección cambia, debido a que es tangente a la trayectoria en cada punto. La unidad SI para expresar la velocidad tangencial  es m/s.

3.       Aceleración Centrípeta ( a_c)

La  aceleración se produce porque se da un cambio en la velocidad, cambia la dirección pero la magnitud se mantiene constante, debido a que un cuerpo cambia su posición en la trayectoria que describe en cada instante pero se mueve a la misma distancia siempre. Su dirección es radial hacia el centro del círculo.

La unidad SI para expresar la aceleración centrípeta es m/s².

4.       Fuerza Centrípeta. ( F_c )

Es la fuerza que experimenta un cuerpo hacia su eje de rotación o centro de la trayectoria que describe cuando se realiza un movimiento circular. Esta fuerza es la que causa el movimiento circular.  Su dirección es radial hacia el centro del círculo. La unidad SI para expresar la fuerza centrípeta es el newton (N).

VARIABLES ANGULARES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR.

5.       Desplazamiento Angular (θ)

Corresponde al ángulo que describe un cuerpo que se mueve en forma circular, con respecto a un eje o punto de rotación. La unidad SI para expresa el desplazamiento angular es el Radián (rad).

Un radián es la medida de un ángulo con vértice en el centro de una circunferencia, el cual corresponde a un semiarco de longitud de la circunferencia: π rad=180°

6.       Velocidad Angular (ω)

Corresponde al cambio de la posición angular con respecto al tiempo, es decir, el tiempo que requiere un cuerpo para recorre el arco que subtiende un ángulo. La unidad para expresar la velocidad angular es rad/s.

Periodo y Frecuencia.

El periodo ( T ) corresponde al tiempo requerido para que se lleve a cabo una vuelta completa, es decir, el tiempo que dura un cuerpo en completar una circunferencia. La unidad SI para expresar el periodo es el segundo (s). Por ejemplo:

·         El Periodo de rotación de la Tierra es de 24 horas. ·         El Periodo de traslación de la Tierra es de 1 año (365 días) ·         El Periodo de la aguja segundera de un reloj es de 60 s.

La frecuencia ( f ) es el número de veces que se repite el movimiento por unidad de tiempo. La unidad SI para expresar la frecuencia es el Hertz (Hz). Por ejemplo:

·         Si  un cuerpo da 3 vuelta en 1 s: Su frecuencia es de 3 vueltas por segundo, o 3 ciclos por segundo o simplemente 3 Hz. ·         Si un cuerpo da 50 vueltas en 1 s: Su frecuencia es de 50 vueltas por segundo, o 50 ciclos por segundo o simplemente 50 Hz.

Cuanto más rápido gire un cuerpo, mayor será la frecuencia de revolución y menor será el periodo, es decir, si la frecuencia aumenta el periodo disminuye, y si la frecuencia disminuye el periodo aumenta. Entonces, el periodo y la frecuencia son inversamente proporcionales.

EJEMPLOS DE MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.

1.       Cuando un auto pasa por una curva. Si la curva es plana, la fuerza centrípeta equivale a la fuerza de fricción estática entre las llantas y la carretera.

2.       El recorrido de la Luna alrededor de la Tierra. La fuerza centrípeta corresponde a la fuerza gravitacional.

3.       Cuando se hace girar una piedra atada a una cuerda. La fuerza centrípeta equivale a la tensión de la cuerda.

4.       Un electrón que gira alrededor del núcleo. La fuerza centrípeta corresponde a la fuerza nuclear débil.)

5.       Cuando un auto se mueve en una curva con peralte, la fuerza centrípeta equivale a la fuerza de fricción cinética.

Hola Chic@s. Bienvenidos

Hola chic@s.

Bienvenidos a este espacio de estudio, en donde podrán reforzar sus conocimientos, explorar sus habilidades y evaluar su rendimiento; de tal manera que esta nueva forma de estudiar y aprender complemente el trabajo que juntos realizamos en el aula.

Desde ya les felicito por asumir este reto, como una forma de integrar las herramientas y oportunidades que nos facilita la tecnología actualmente, a su proceso de aprendizaje y a su estilo de vida. Recordemos que en la actualidad la tecnología está tan desarrollada y avanza rápidamente, que no solo podemos pensar que sirve solamente para entretenimiento o facilitarnos las actividades del hogar, sino que esta será una experiencia diferente en donde vamos a incorporar la tecnología a nuestra forma de estudiar y al colegio.

 En este blog podrán encontrar varios temas desarrollados, con base en los objetivos y contenidos del MEP para la educación diversificada, de tal manera que sea una estrategia complementaria para reforzar, explorar y evaluar su conocimiento, habilidades y rendimiento escolar.

Les recuerdo que este espacio es de uso voluntario, pero si deciden obtener y aprovechar sus beneficios y ventajas, es importante considerar con seriedad y compromiso el proceso y la experiencia de aprendizaje que aquí se les propone, como una estrategia complementaria al proceso de enseñanza y de aprendizaje que compartimos, de manera presencial, en el aula.

Por último, les agradezco su interés y participación en este blog, y les expreso mi compromiso con el seguimiento de sus actividades y con el desarrollo de nuevos temas.

Con cariño, su Profe Gpastrana.