El mundo físico

Acción mecánica: movimiento, reposo y deformación

1. Escribe 5 ejemplos de acciones mecánicas

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2. Escribe el nombre correcto para cada una de las siguientes definiciones.

a. La acción que hacemos que produce un efecto sobre un objeto se conoce como: ___________________.

b. Propiedad que tienen los cuerpos y objetos que hace que permanezcan en estado de reposo relativo o movimiento relativo: ___________________.

c. Cambio de posición de un objeto u organismo en el espacio: ___________________.

d. Unión de todos los puntos por los que pasa un objeto u organismo al moverse: ___________________.

e. Cambio de la velocidad del objeto que está en movimiento, en un lapso de tiempo determinado: ___________________.

3. ¿Qué tipo de movimiento observas en las imágenes A y B?

A	B

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Fuerzas de la vida cotidiana

1. Verdadero y falso. Escribe una V para las opciones verdaderas y una F para las falsas. Justifica las falsas.

a. Una aceleración es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. ( )

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b. La acción mecánica siempre implica una fuerza, pero la fuerza no siempre implica una acción mecánica. ( )

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c. La fuerza de contacto se origina cuando estiramos o comprimimos un cuerpo elástico. ( )

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d. La fuerza normal es la que ejerce un cuerpo apoyado sobre una superficie, y actúa de manera perpendicular al plano. ( )

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e. La fuerza nuclear es aquella que se desarrolla en el núcleo de los átomos. ( )

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2. Visualiza la imagen. Explica a qué tipo de fuerza hace referencia.

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La acción mecánica y los sonidos

1. Explica brevemente cómo se produce el sonido.

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2. Escribe el nombre correcto para cada una de las siguientes definiciones.

a. Es un fenómeno vibratorio que se transmite por medio de ondas: ___________________.

b. Es una reflexión del sonido que se produce cuando, por ejemplo, gritamos en un lugar de grandes dimensiones: ___________________.

c. Cuando hablamos, producimos en el aire ondas sonoras que se propagan con rapidez y llegan a los oídos de las personas. La voz es producida gracias al aparato fonador llamado: ___________________.

Características del sonido

1. Escribe las diferencias entre sistema auditivo periférico y central.

Sistema auditivo periférico

Sistema auditivo central

2. Escribe la respuesta correcta para cada una de las opciones.

a. Característica del sonido que permite distinguir entre sonidos graves, medios o agudos.

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b. Característica del sonido que permite distinguir entre sonidos fuertes o débiles.

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c. Característica del sonido que permite distinguir entre sonidos largos, cortos y muy cortos.

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d. Característica del sonido que permite distinguir entre los distintos tipos de sonidos.

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Imanes en la vida cotidiana

1. Marca con una cruz (X) las propiedades de los imanes.

Son solubles en agua. ( )	Dependiendo de su poder magnético, atraen con distinta fuerza y a más o menos distancia. ( )
Son capaces de atraer cuerpos de acero y hierro. ( )	Son insípidos. ( )
Se adaptan al recipiente que los contiene. ( )	Son capaces de transmitir sus propiedades a otros objetos de plástico y papel. ( )
Un polo rechaza a los mismos polos y atrae a distintos. ( )	Son capaces de transmitir sus propiedades a otros objetos de hierro y acero. ( )
Son incoloros. ( )	Sus partículas están muy separadas.( )

2. Investiga y escribe 5 usos de los imanes.

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Nociones de gravedad y peso

1. Escribe las diferencias entre masa y peso

Masa

Peso

2. Investiga, ¿quién descubrió el fenómeno de la gravedad y cómo lo hizo?

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MOVIMIENTO

SI MIRAMOS A NUESTRO ALREDEDOR NOS DAMOS CUENTA DE QUE MUCHAS COSAS SE MUEVEN: LOS AUTOS EN LAS CALLES, LOS NIÑOS QUE CORREN EN EL PARQUE, LAS HOJAS DE LOS ÁRBOLES Y LAS AVES QUE VUELAN DE UN ÁRBOL A OTRO. CUANDO ALGO CAMBIA DE POSICIÓN SE DICE QUE ESTÁ EN MOVIMIENTO, Y ESE MOVIMIENTO LO VEMOS DESDE DONDE NOS ENCONTRAMOS, ESE PUNTO DESDE EL QUE VEMOS SE LLAMA “SISTEMA DE REFERENCIA”.

¿CÓMO PERCIBIMOS EL MOVIMIENTO?

PARA PODER DECIR SI ALGO SE MUEVE O ESTÁ QUIETO NECESITAMOS TENER UN PUNTO O UN SISTEMA DE REFERENCIA. PARA EXPLICARLO MEJOR, VEAMOS EL SIGUIENTE EJEMPLO:

¡VIAJE EN TREN!

CUANDO UN TREN VA EN MOVIMIENTO, PODEMOS VER COMO SE MUEVE PORQUE LAS VÍAS, EL PAISAJE Y LO QUE LO RODEA ESTÁ QUIETO A SU LADO.

LOS PASAJEROS QUE ESTÁN DENTRO SE MUEVEN JUNTO CON ÉL.

PERO SI EN VEZ DE ESTAR ABAJO ESTAMOS DENTRO DEL TREN, NOTAREMOS QUE LOS PASAJEROS ESTÁN QUIETOS, ENTONCES NOS HACEMOS LA PREGUNTA ¿SE MUEVEN O NO SE MUEVEN LOS PASAJEROS? LA RESPUESTA ES SÍ O NO, DEPENDE DE DÓNDE ESTEMOS PARADOS.

AL LUGAR DESDE DONDE OBSERVAMOS LOS CUERPOS MOVERSE LO LLAMAMOS SISTEMA DE REFERENCIA.

EL MOVIMIENTO ES TODO CAMBIO DE POSICIÓN AL TENER EN CUENTA UN SISTEMA DE REFERENCIA.

REPOSO

CUANDO UN OBJETO ESTÁ QUIETO, ES DECIR, QUE NO TIENE UN MOVIMIENTO APARENTE SE DICE QUE ESTÁ EN REPOSO.

TIPOS DE MOVIMIENTO

NINGÚN MOVIMIENTO ES IGUAL A OTRO, Y PARA PODER ESTUDIAR CADA UNO DE ELLOS ES NECESARIO CONOCER SU TRAYECTORIA.

PERO ¿QUÉ ES LA TRAYECTORIA? LA TRAYECTORIA NO ES MÁS QUE EL RECORRIDO QUE HACE UN CUERPO DE UN PUNTO A OTRO.

TODOS LOS CUERPOS QUE SE MUEVEN SE LLAMAN MÓVILES.

LA TRAYECTORIA PUEDE SER:

CERRADA: CUANDO EL MÓVIL PASA SIEMPRE POR LOS MISMOS PUNTOS. POR EJEMPLO EN UNA CARRERA TODOS CORREN EN LA MISMA PISTA, Y DAN VUELTAS UNA Y OTRA VEZ.

UN BUEN EJEMPLO DE TRAYECTORIA CERRADA ES EL RECORRIDO QUE HACEN LOS ATLETAS EN LA PISTA DE CARRERAS.

ABIERTA: CUANDO EL MÓVIL RECORRE VARIAS PUNTOS Y NUNCA VUELVE AL MISMO SITIO. POR EJEMPLO, UN AVIÓN VUELA Y HACE UNA VEZ UN RECORRIDO, NO PASA POR EL MISMO LUGAR NI DA LA VUELTA.

EL RECORRIDO QUE HACEN LOS AVIONES PARA DESPEGAR O ATERRIZAR ES UN EJEMPLO DE TRAYECTORIA ABIERTA.

ALEATORIA:CUANDO LOS MOVIMIENTOS SE REALIZAN DE FORMA DESORDENADA. EN ESTE CASO NO SE PUEDE SABER HACIA DÓNDE VA EL CUERPO QUE SE MUEVE. ESTO PODEMOS VERLO CUANDO SE NOS ESCAPA UN GLOBO, POR MUCHO QUE QUERAMOS PERSEGUIRLO, EL VIENTO LO LLEVA DE MANERA DESORDENADA.

LA TRAYECTORIA DE LOS GLOBOS CUANDO LOS SOLTAMOS AL AIRE ES ALEATORIA.

¿Sabías qué?

AUNQUE NO LO VEAMOS, NUESTRO PLANETA SE ENCUENTRA EN CONSTANTE MOVIMIENTO.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO

ES EL RECORRIDO DE UN MÓVIL EN LÍNEA RECTA. ESTE TIPO DE MOVIMIENTO PUEDE SER HORIZONTAL, COMO SUCEDE EN LAS VÍAS DE UN TREN, O VERTICAL COMO CUANDO CAE LA FRUTA DE UN ÁRBOL.

MOVIMIENTO CURVILÍNEO

ES EL RECORRIDO DE UN MÓVIL EN UNA LÍNEA CURVA. POR EJEMPLO CUANDO UN NIÑO VA EN SU BICICLETA Y DOBLA EN LA ESQUINA DEL PARQUE.

¡a PRACTICAR!

1. EL MOVIMIENTO QUE ESTÁ REALIZANDO ESTE COHETE ¿ES RECTO O CURVO?

2. ¡RELACIONA LOS ELEMENTOS! TRAZA UNA LÍNEA DESDE LA COLUMNA A HASTA LA RESPUESTA CORRECTA EN LA COLUMNA B.

A	B
MOVIMIENTO RECTILÍNEO	AUTOS EN UNA PISTA DE CARRERAS
TRAYECTORIA ALEATORIA	UNA HORMIGA QUE CAMINA ALREDEDOR DE UNA BOTELLA
MOVIMIENTO CURVILÍNEO	UN VASO QUE SE CAE DESDE ARRIBA DE LA MESA
TRAYECTORIA CERRADA	HOJAS QUE CAEN DE LOS ÁRBOLES

3. ESCRIBE EN CADA CARTEL 1 PALABRA RELACIONADA CON ESTE TEMA.

RECURSOS PARA DOCENTES

Infografía “Movimientos y tipos de movimientos”

Explicación ilustrada sobre el movimiento y los diferentes tipos de movimientos que se realizan en la vida cotidiana.

VER

Video “Los movimientos de la Tierra”

Recurso audiovisual que explica que nuestro planeta se encuentra en constante movimiento, así como también los diferentes movimientos que realiza.

VER

Dinámica

Existe una rama de la física que se encarga de estudiar y analizar el movimiento en relación con las causas que lo originan, la dinámica. Los conocimientos en este campo han permitido realizar diversos descubrimientos como la descripción del movimiento de los planetas.

La dinámica se enfoca en estudiar y describir la evolución a través del tiempo de un sistema físico (un conjunto de objetos ordenados que obedecen ciertas leyes y que en cuyas partes se evidencia una conexión de tipo causal). Para estudiar las alteraciones que se producen en este tipo de sistemas, la dinámica emplea ecuaciones de movimiento.

Las leyes de Newton

El primer estudioso en formular leyes fundamentales en el campo de la dinámica fue Isaac Newton. Su aporte fue tan importante que hasta la fecha sus leyes representan las bases para la mayoría de problemas que involucran cuerpos en movimiento.

Isaac Newton fue un físico británico que nació el 4 de enero de 1643 en el condado de Lincolnshire en Inglaterra.

Primera ley: Ley de la inercia

Establece que un cuerpo permanecerá en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a no ser que se vea sujeto a cambiar su condición por una o varias fuerzas externas.

Segunda ley: Principio fundamental de la dinámica

Plantea que el cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre el cuerpo y en su misma dirección. Es decir, la aceleración a la cual se encuentra sometido un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada e inversamente proporcional a su masa.

Las leyes de Newton revolucionaron los conceptos básicos de la física y ampliaron los conocimientos relacionados con los movimientos de los cuerpos en el universo.

Tercera ley: Principio de acción-reacción

Esta ley propone que con toda acción siempre se produce una reacción igual y en sentido opuesto, es decir, cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste último imprime sobre el primero una fuerza de igual magnitud pero de sentido contrario.

Diferencia entre cinemática y dinámica

Tanto la cinemática como la dinámica son ramas de la mecánica clásica que se dedican al estudio del movimiento de los cuerpos, sin embargo; son muy diferentes. La cinemática se enfoca a estudiar los cuerpos en movimiento sin considerar las causas que originan el movimiento y se limita únicamente a la trayectoria que se describen respecto al tiempo. Por otra parte, la dinámica se concentra en las causas que originan el movimiento de los cuerpos y los cambios que se producen en el estado de movimiento de dichos cuerpos.

En resumen, la cinemática responde a la incógnita: ¿cómo se mueven los cuerpos?, mientras que la dinámica se enfoca en responder ¿por qué se mueven los cuerpos?

Problemas de dinámica

Los problemas de dinámica son diversos al igual que las aplicaciones de las leyes de Newton. En este artículo nos enfocaremos en problemas en los cuales se aplica la segunda ley de Newton. Dicha ley puede expresarse en términos de ecuación de la siguiente forma:

Dónde:

F: fuerza

m: masa

a: aceleración

La expresión anteriormente planteada es válida únicamente para cuerpos en los que su masa es constante.

En los casos en los que la masa no es constante como sucede con los cohetes que queman combustible a lo largo del trayecto, la ecuación F = m.a no es válida.

El Newton

La unidad de fuerza empleada en el sistema internacional de unidades es el Newton y se representa con el símbolo N. De esta manera 1 N se define como la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo que tenga una masa de 1 kg para desplazarlo a una aceleración de 1 m/s².

Lo anteriormente expuesto quiere decir que 1 N puede expresarse en unidades fundamentales como:

Es importante que al resolver problemas de este tipo las unidades sean equivalentes para que el sistema sea homogéneo, de lo contrario, se deberán transformar las unidades para que así lo sean.

Calcular la masa de un cuerpo que al recibir una fuerza de 80 N adquiere una aceleración de 10 m/s².

Datos:

F = 80 N

a= 10 m/s².

Solución:

Debido a que en el problema piden determinar la masa, se despeja esta variable de la ecuación de fuerza:

Se sustituyen los datos en la ecuación despejada:

La masa del cuerpo es de 8 kilogramos.

Se aplica una fuerza de 82 N a un cuerpo de 15.000 g. Calcular la aceleración que adquiere el cuerpo:

Datos:

F = 82 N

m = 15.000 g

Solución:

Lo primero es transformar la masa a kilogramo (recordemos que el kilogramo forma parte de las unidades que conforman a la unidad de fuerza Newton).

Para la transformación se sabe que 1 kg contiene 1.000 g:

Debido a que en el problema nos solicitan la aceleración despejamos dicha variable de la ecuación:

Se reemplazan los datos en la ecuación despejada:

De manera que la aceleración que adquiere el cuerpo es de 5,46 m/s².

Calcular la fuerza que debe ser ejercida en un cuerpo de 14,2 kg para que adquiera una aceleración de 12 m/s².

Datos:

m = 14,2 kg

a = 12 m/s²

Solución:

Se sustituyen los valores en la ecuación de fuerza:

Para que un cuerpo de 14,2 kg de masa pueda adquirir una aceleración de 12 m/s² se debe aplicar una fuerza de 170,4 N.

Los cuerpos no pueden ejercer una fuerza sobre sí mismos, siempre hay otros agentes que los mueven.

Traumatismo

Se denomina así a la lesión de los órganos o los tejidos por golpes fuertes o acciones mecánicas externas.

¿Cómo está la persona?

Cuando se trata de golpes hay dolor agudo, deformidad, disminución de fuerza o imposibilidad de mover la parte del cuerpo. En algunos casos puede haber hematoma (es decir, sangre acumulada a causa de una hemorragia interna).

¿Qué hacer?

En todos los casos se recomienda llamar al número de emergencias de la zona.
Mientras se aguarda a la atención médica, se recomienda:

Procurar que la persona permanezca en reposo.
Aplicar hielo (es el anti-inflamatorio más rápido y potente). Debe aplicarse durante 20 minutos cada dos horas, siempre con tela o plástico como elemento intermediario. Se desaconseja el uso de hielo seco o aerosoles refrigerantes.
Elevar la zona traumatizada, inmovilizarla y vendarla.

Lo que NO hay que hacer

Hay ciertas acciones que en ningún caso se deben llevar a cabo, porque pueden agravar el cuadro del paciente. Por eso:

NO mover a la persona a menos que sea absolutamente necesario (por ejemplo, si hay riesgo de incendio, explosión, etc.).
Si la fractura es expuesta (se ven los huesos) NO intente reintroducir los fragmentos óseos. Sólo cúbrala con gasas o telas limpias, e inmovilice.
NO masajear ni aplicar ungüentos o pomadas.
NO retirar ningún objeto que sobresalga de una herida.

Fuente: http://www.msal.gob.ar/index.php/component/content/article/48-temas-de-salud-de-la-a-a-la-z/436-traumatismo#sthash.3PBsMDjW.dpuf