EXPOSICIÓN

EXPOSICIÓN DE PROTOTIPOS Y EXPERIMENTOS

Objetivo.

Requisitos.

Recomendaciones.

Código de vestimenta.

Exposición

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MOMENTO

MOMENTO LINEAL O CANTIDAD DE MOVIMIENTO

P = m*v

Donde:

 

P = Momento lineal (vector)

m = masa del objeto (kg)

v = velocidad del objeto (vector), (m/s)

Características de las diferentes colisiones

Colisión Elástica.

- La energía cinética se conserva

- El momento se conserva

- Los objetos rebotan conservando su forma original

Ejemplos: movimientos de partículas subatómicas, bolas de villar.

Colisión Inelástica.

- La energía cinética no se conserva

- El momento no se conserva (si hay fuerzas extremas actuando)

- Los objetos pueden deformarse o adherirse en el choque

En las colisiones inelásticas hay dos subdivisiones

    - Inelástica completamente: Los objetos se quedan pegados después de la colisión, como dos autos que se quedan pegados después del choque.

    - Inelástica parcialmente: Lo objetos no se quedan pegados después de la colisión pero, pierden energía cinética, como dos pelotas desinfladas o de material que no les permite rebotar eficientemente después del choque.

Ejercicios: 

I. Ejercicios numéricos.

1.- ¿Cuál es tu cantidad de movimientos si vas sobre tu bicicleta la cual pesa 10 kg a una velocidad de 25 m/s en dirección horizontal hacia el sur?

2.- ¿Qué momento lleva un auto cuya masa es de una tonelada y circula sobre el periferico hacia el norte con una velocidad de 80 km/h?

3.- ¿Cuál es el momentum de una flecha cuya masa es de 100 g y lleva una velocidad constante de 1,000 km/h hacia el oeste?

II. Matriz de inducción.

Llena la siguiente tabla.

Colisión	Definición	Ejemplos	Dibujo
Elástica
Inelástica

III. Simulación virtual.

Descarga aquí las instrucciones de esta sección.

Tutorial para el uso y ejecución del simulador: “Laboratorio de colisiones”

1. Accede al simulador con el enlace

https://phet.colorado.edu/es/simulations/collisions-lab

2. Da “PLAY” al video

3. Da “click” en la ventana Explora 2D

4. Identifica los elementos del simulador:

5. Activa los cuadros: normal, 2 pelotas, masa de pelotas, energía cinética, borde reflejante y elasticidad.Actividad.

Con el simulador PhET: Laboratorio de colisiones, obtén una captura de pantalla con los datos que se te asignancon base en tu número de lista (NL).

Tabla de asignación de datos para simulador en línea para cada estudiante con base en el número de lista

NL Datos

1 

2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 0.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

2

2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 0.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

3

2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 0.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

4

2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 1.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

5

2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 1.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

6

2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 1.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

7

2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 1.0 kg, masa 2 = 1.0 kg, vector velocidad

8

2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 1.0 kg, masa 2 = 1.0 kg, vector velocidad

9

2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 1.0 kg, masa 2 = 1.0 kg, vector velocidad

10 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 2.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

11 2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 2.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

12 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 2.5 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

13 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

14 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

15 2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

16 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 2.5 kg, vector velocidad

17 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 2.5 kg, vector velocidad

18 2 pelotas, elasticidad 00%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 2.0 kg, vector velocidad19 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 1.5 kg, vector velocidad

20 2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 1 kg, vector velocidad

21 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 0.5 kg, vector velocidad

22 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 2.5 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

23 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 2.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

24 2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 1.5 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

25 2 pelotas, elasticidad 100%, masa 1 = 1.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

26 2 pelotas, elasticidad 50%, masa 1 = 0.5 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

27 2 pelotas, elasticidad 0%, masa 1 = 3.0 kg, masa 2 = 3.0 kg, vector velocidad

Rubrica de evaluación para el uso del simulador PhET Laboratorio de colisiones

Sobresaliente

Bien

Muestra totalmente el número de

pelotas (2 puntos)

Muestra parcialmente el

número de pelotas (1 punto)

Muestra totalmente la elasticidad

(2 puntos)

Muestra parcialmente la

elasticidad (1 punto)

Muestra totalmente la masa 1

(2 puntos)

Muestra parcialmente

la masa 1 (1 punto)

Muestra totalmente la masa 2

(2 puntos)

Muestra parcialmente

la masa 2 (1 punto)

Muestra totalmente el vector

velocidad (2 puntos)

Muestra parcialmente el vector

velocidad (1 punto)

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Cómo tarar en la balanza granataria

CÓMO TARAR EN LA BALANZA GRANATARIA

https://youtu.be/PmLC-M_RlBY?si=jjNx_vFcDH2HA95n 

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CÓMO USAR LA BALANZA GRANATARIA

TUTORIAL DE CÓMO USAR LA BALANZA GRANATARIA.

https://youtu.be/s18ppYLGtjk?si=-csdGDsY6BKqb3KW 

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POTENCIA MECÁNICA 💯

PRÁCTICA "POTENCIA MECÁNICA"

Objetivo🧭:

Determinar la potencia mecánica de algunos sistemas físicos.

Hipótesis. 

El robot 🤖 A y el robot 🤖 B realizan el mismo trabajo mecánico, pero el robot 🤖 A lo realiza en menos tiempo que el robot B, entonces, ¿qué robot 🤖 tiene mayor potencia mecánica? Explica.

________________________________________________________________________________

Material a utilizar.

- 1 bloque de madera de diferentes caras🔳

- 1 dinamómetro de 10 N

- 1 dinamómetro de 20 N

- 1 flexómetro📏

- 1 transportador🏹

- 1 balanza granataria⚖

- 1 cronómetro ⏱

Desarrollo experimental. 

I. Potencia mecánica horizontal.💨

Trabajo horizontal

1.- Jala horizontalmente con el dinamómetro de 10 N (con una velocidad constante y al mismo tiempo corre el cronómetro⏱) el bloque a una distancia de 90 cm. Calcula la potencia mecánica.

W = F*d

P = W/t

2.- Vuelve a repetir el punto anterior, pero ahora hazlo con menos tiempo. Calcula la potencia mecánica.

W = F*d

P = W/t

II. Potencia mecánica vertical.📐

Trabajo vertical

1.- Jala verticalmente hacia arriba con el dinamómetro de 20 N (con una velocidad constante, al mismo tiempo corre cronómetro⏱) el bloque a una distancia de 90 cm. Calcula la potencia mecánica realizada.

W = F*h

P = W/t

1´. - Paso alternativo. Determina la masa el bloque en la balanza granataria. Jala el bloque sin necesidad del dinamómetro con una cuerda simplemente la misma distancia a velocidad constante. Toma el tiempo transcurrido. Calcula la potencia mecánica realizada.

W = m*g*h

P = W/t

2.- Vuelve a realizar el punto anterior, pero con menos tiempo. Calcula la potencia mecánica.

III. Trabajo con influencia de un ángulo.↗

Trabajo con cierto ángulo

1.- Jala con el dinamómetro de 10 N formando un ángulo de 40° con la dirección del desplazamiento (con una velocidad constante, al mismo tiempo corre el cronómetro) el bloque a una distancia de 90 cm. Calcula la potencia mecánica realizada. 

W = F*d*cos(θ)

P = W/t

2.- Vuelve a realizar el punto anterior, pero con menos tiempo. Calcula la potencia mecánica.

W = F*d*cos(θ)

P = W/t

Resultados. 📋

Realiza una tabla de los resultados con unidades.

Sistema	Datos	Ecuación	Sustitución	Resultado	Esquema
Potencia  horizontal baja	F = d =  W = P =	W = F*d P = W/t
Potencia  horizontal alta	F = d =  W = P =	W = F*d P = W/t
Potencia vertical baja	F = h = W = g = 9.81 m/s^2 P =	W = F*h W = m*g*h P = W/t
Potencia vertical alta	F = h = W = g = 9.81 m/s^2 P =	W = F*h W = m*g*h P = W/t
Potencia baja con influencia de un ángulo	F = d = θ = 40° W = P =	W = F*d*sen(θ)   P = W/t
Potencia alta con influencia de un ángulo	F = d = θ = 40° W = P =	W = F*d*sen(θ)   P = W/t

Conclusiones.

Después de realizar la experimentación y basándote en el objetivo de la práctica, escribe tus conclusiones. 📄🖋✔❌💡

____________________________________________________________________________

Nota. No se te olvide tomar evidencias de tu experimentación (fotos o vídeos cortos).📸👨🏽‍🔬👨🏽‍⚕️

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TRABAJO

PRÁCTICA "TRABAJO MECÁNICO"

Objetivo. 🧭

Calcular el trabajo mecánico en diferentes sistemas físicos.

Hipótesis. 🤔

¿Quien realiza más trabajo, una persona que empuja un cuerpo a una distancia de 2m con una fuerza de 500 N o una persona que levanta un cuerpo de 500 N a 2m de altura?

Justifica tu respuesta matemáticamente.

Material a utilizar.

• 1 dinamómetro de 10 N ⚖
• 1 dinamómetro de 20 N ⚖
• 1 bloque de madera de diferentes caras 🔳
• 1 flexómetro📏
• 1 transportador 🏹
• 1 balanza granataria

Experimentación.👨🏽‍🔬

I. Trabajo horizontal.

1.- Jala horizontalmente con el dinamómetro de 10 N (con una velocidad constante) el bloque a una distancia de 90 cm.

2.- Calcula el trabajo realizado.

Trabajo horizontal

II. Trabajo nulo.

1.- Jala horizontalmente con el dinamómetro de 10 N el bloque, pero sin moverlo (sujétalo con la otra mano)

2.- Calcula el trabajo realizado.

III. Trabajo vertical.

1.- Jala verticalmente hacia arriba con el dinamómetro de 20 N (con una velocidad constante) el bloque a una distancia de 90 cm.

1´. - Paso alternativo. Determina la masa el bloque en la balanza granataria. Jala el bloque sin necesidad del dinamómetro con una cuerda simplemente la misma distancia a velocidad constante.

2.- Calcula el trabajo realizado.

Trabajo vertical

IV. Trabajo con influencia de un ángulo.

1.- Jala con el dinamómetro de 10 N formando un ángulo de 40° con la dirección del desplazamiento (con una velocidad constante) el bloque a una distancia de 90 cm.

Trabajo con cierto ángulo

2.- Calcula el trabajo realizado.

Resultados 📋

Realiza una tabla de los resultados con unidades.

Sistema	Datos	Ecuación	Sustitución	Resultado	Esquema
Trabajo horizontal	F = d =  W = ¿?	W = F*d
Trabajo nulo	F = d = 0 m W = ¿?	W = F*d
Trabajo vertical	F = h = W = ¿? g = 9.81 m/s^2	W = F*h W = m*g*h
Trabajo con influencia de un ángulo	F = d = θ = 40° W = ¿?	W = F*d*senθ

Conclusiones.

Después de realizar la experimentación y basándote en el objetivo de la práctica, escribe tus conclusiones. 📄🖋✔❌💡

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Nota. 

No se te olvide tomar evidencias de tu experimentación (fotos o vídeos cortos).📸👨🏽‍🔬👨🏽‍⚕️

 

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PRACT. E. MECÁNICA⏱⚖📏⚫💨

PRÁCTICA ENERGÍA MECÁNICA

Objetivo. Calcular la energía mecánica de un sistema físico.

Hipótesis: ¿Quién tiene mayor energía potencial...?

a) una esfera de 5 g a 20 cm de altura,

b) una esfera de 20 g a 5 cm de altura.

Justifica tu respuesta con cálculos.

Material.

- 2 esferas de diferente tamaño ⚫⏺

- 1 balanza granataria ⚖

- 1 soporte universal 🗼

- 1 pinza de nuez 

- 1 pinza de tres dedos

- 1 monorriel 

- 1 flexómetro 📏

- 1 cronómetro ⏱ o una cámara para grabar vídeo (de preferencia).

Instrucciones.

Arma el sistema como se muestra a continuación.

Plano inclinado

I. Experimento 1: esfera pequeña ⏺.

Energía potencial.

1.- Pesa una esfera en la balanza granataria. ⚖

2.- Calcula la energía potencial de la esfera a 10 cm de altura.         

Datos        Ecuación       Sustitución        Resultado

m=             Ep=mgh        Ep=                   Ep=

h=

Ep=?

Energía Cinética. 

Baja tu plano inclinado al piso.

3.- Mide la distancia desde la base del soporte universal a una distancia de 3 m de forma horizontal. 📏 Para ello tendrás que bajar tu sistema al piso.

4.- Coloca un objeto a esa distancia de 3m.🧴

5.- ¡Listos con el cronómetro y la esfera en el punto más alto del monorriel!⏱ O mejor aún, toma vídeo.

6.- Suelta la esfera y al mismo tiempo corre cronómetro, deja que la esfera se mueva sin ninguna obstrucción hasta que llegue a la marca del punto 4, en ese momento detén el cronómetro. ⚫💨⏱ Si tomaste video, solo tienes que medir el tiempo haciendo la resta respectiva.

7.- Calcula la velocidad de la esfera en ese punto v=d/t en m/s.

Realiza los cálculos en tu cuaderno en orden.

Datos        Ecuación     Sustitución   Resultado

d=               v=d/t           v=                v=

t=

v=?

8.- Calcula la Energía Cinética de la esfera en ese punto (3 m a partir del punto de partida)  

Realiza los cálculos en tu cuaderno en orden.

Datos        Ecuación        Sustitución       Resultado

m=          Ec=1/2mv2       Ec=                   Ec=

h=

Ec=?

9. Calcula la Energía Mecánica del sistema. 

Datos         Ecuación     Sustitución   Resultado

Ep=        Em=Ep+Ec    Em=              Em=  

Ec=

Em=?

10.- Repite desde el punto 2 pero a una altura de 20 cm de altura.

II. Experimento 2: esfera grande ⚫.

Repite los mismos pasos desde el punto 1 pero, con la esfera grande.

III. Resultados generales.

Condensa tus resultados en una tabla.

I.                    Experimento 1. Esfera pequeña.

Altura de 10 cm

Energía Potencial	Velocidad	Energía Cinética	Energía Mecánica

Altura de 20 cm

Energía Potencial	Velocidad	Energía Cinética	Energía Mecánica

 II.                  Experimento 2. Esfera grande.

Altura de 10 cm

Energía Potencial	Velocidad	Energía Cinética	Energía Mecánica

Altura de 20 cm

Energía Potencial	Velocidad	Energía Cinética	Energía Mecánica

 IV. Conclusiones.

A partir del objetivo e hipótesis, y a través del desarrollo de la práctica, escribe tus conclusiones.

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