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2Do – FĆ­sica

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  1. Syllabus

    Unidad 1: Medidas (4 Semanas)
    2 Lessons
  2. Unidad 2: Fuerzas en la naturaleza (9 Semanas)
    5 Lessons
  3. Unidad 3: Trabajo y energĆ­a (8 Semanas)
    8 Lessons
  4. Unidad 4: Conservación de Cantidad de Movimiento y Energía (6 semanas)
    4 Lessons
  5. Unidad 5: Movimiento Armónico Simple (6 semanas)
    5 Lessons
  6. Unidad 6: TermodinƔmica (7 semanas)
    7 Lessons
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Impulso de una Fuerza


Objetivos:

  • Comprender el concepto de impulso y cómo se relaciona con la fuerza y el tiempo.
  • Analizar la ecuación del impulso y su aplicación en problemas de fĆ­sica.
  • Explorar cómo el impulso afecta el cambio en la cantidad de movimiento (momentum) de un objeto.
  • Identificar ejemplos del mundo real donde el impulso de una fuerza juega un papel crucial.
  • Aplicar el conocimiento del impulso en situaciones prĆ”cticas y resolver problemas relacionados.

Contenido:

Imagínate lanzando una pelota de béisbol. El momento en que tu brazo se mueve hacia adelante y tus dedos sueltan la pelota es crucial. Este breve lapso de tiempo en el que aplicas una fuerza sobre la pelota cambia su velocidad y dirección. Este fenómeno se conoce como impulso de una fuerza. Entender el impulso te permitirÔ comprender mejor cómo se transfieren y transforman las fuerzas en movimientos en la vida cotidiana y en diversas aplicaciones tecnológicas.

Concepto de Impulso

El impulso es una medida del efecto que una fuerza tiene sobre un objeto cuando se aplica durante un período de tiempo. Se define como el producto de la fuerza (F) y el tiempo (Δt) durante el cual la fuerza actúa. MatemÔticamente, se expresa como:

Impulso = F x Δt

Relación con el Momento (Momentum)

El impulso estĆ” estrechamente relacionado con el cambio en el momento lineal (momentum) de un objeto. El momento (p) es el producto de la masa (m) de un objeto y su velocidad (v): p =m x v

El impulso aplicado a un objeto resulta en un cambio en su momento: F x Δt = Δp donde Δp es el cambio en el momento del objeto.

Ecuación del Impulso y el Momento

La ecuación fundamental que relaciona el impulso y el momento es:

F x Δt =m x Δv

Esta ecuación indica que el impulso aplicado a un objeto es igual al cambio en su momento, que a su vez depende de la masa del objeto y el cambio en su velocidad (Ī”v).

Actividades para reforzar este tema

Experimento Casero de Choques

Objetivo: Investigar cómo el impulso se transfiere durante los choques.

Materiales:

  • Coches de juguete
  • Rampa o pista
  • Cronómetro
  • Regla o cinta mĆ©trica
  • Papel y bolĆ­grafo

Instrucciones:

  1. Configura el Experimento: Coloca la rampa o pista en un Ɣrea plana y deja que un coche de juguete descienda por la rampa.
  2. Mide la Velocidad Inicial: Usa el cronómetro y la cinta métrica para medir el tiempo y la distancia que recorre el coche antes de chocar con otro objeto.
  3. Realiza el Choque: Deja que el coche choque con otro coche de juguete y observa lo que sucede.
  4. Mide la Velocidad Final: Mide la distancia y el tiempo despuƩs del choque.
  5. Calcula el Impulso: Usa las mediciones para calcular el impulso aplicado durante el choque.
  6. Anota tus Observaciones: Registra los datos y analiza cómo el impulso afecta el cambio en el momento.

Proyecto de Construcción de Paracaídas

Objetivo: Comprender cómo el impulso afecta la velocidad de caída y la seguridad.

Materiales:

  • Bolsa de plĆ”stico
  • Cuerdas o hilo
  • Peso pequeƱo (por ejemplo, una arandela)
  • Tijeras
  • Cronómetro

Instrucciones:

  1. Construye el Paracaƭdas: Corta la bolsa de plƔstico en forma de cƭrculo y ata las cuerdas o hilo a los bordes. Une las cuerdas al peso.
  2. Prueba el ParacaĆ­das: Deja caer el paracaĆ­das desde una altura y mide el tiempo que tarda en llegar al suelo.
  3. Experimenta con Diseños Diferentes: Prueba diferentes tamaños y formas del paracaídas y observa cómo afectan la velocidad de caída.
  4. Calcula el Impulso: Calcula el impulso necesario para cambiar la velocidad de caĆ­da del peso.
  5. Conclusión: Reflexiona sobre cómo el impulso afecta la desaceleración y cómo los paracaídas mejoran la seguridad.

DesafĆ­o de Lanzamiento de Pelotas

Objetivo: Aplicar el concepto de impulso en un contexto prƔctico.

Materiales:

  • Pelotas de diferentes masas
  • Cinta mĆ©trica
  • Cronómetro
  • Papel y bolĆ­grafo

Instrucciones:

  1. Prepara el DesafĆ­o: Marca diferentes distancias en el suelo y selecciona pelotas de diferentes masas.
  2. Lanza las Pelotas: Lanza cada pelota a la diana y mide la distancia y el tiempo del vuelo.
  3. Calcula el Impulso: Usa la masa de la pelota y el cambio en la velocidad para calcular el impulso aplicado.
  4. Registra tus Datos: Anota los resultados y compara cómo las diferentes masas y fuerzas aplicadas afectan la distancia y el tiempo de vuelo.
  5. Reflexiona sobre el Experimento: Escribe una breve conclusión sobre cómo el impulso influye en el lanzamiento y cómo puedes mejorar tu técnica.