Saltar al contenido
MisLibrosTexto
Ad
Fisica 1° · 2024
Libro de Física 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

51/274

A que no te atreves: carrusel casero y Movimiento Circular Uniforme

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
Página 51
51 de 274
Página 51 de Fisica 1° · 2024
Anterior Página 51 / 274 Siguiente

Respuesta rápida

  1. Carrusel construido con v = \dfrac{2\pi r}{t}. 2.a) v \approx 1{,}57\,\text{m/s}. 2.b) v \approx 1{,}57\,\text{m/s}. 3) Mantener cuerda tensa y r constante. 4) Aprendí el MCU, construyendo y midiendo; sirve para órbitas, ruedas y columpios.
📚 exercise fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 51

Fisica 1° · 2024

1
Ejercicio 1

Desafío: Diseñar un carrusel casero para simular un movimiento circular uniforme (MRC), haciendo girar un objeto sujeto a una cuerda con velocidad constante.

  1. Materiales: cuerda resistente, objeto pequeño (pesa), regla y superficie plana.
  2. Fijar un extremo de la cuerda a un punto fijo de la superficie (punto de giro).
  3. Amarro el otro extremo de la cuerda al objeto (carga del carrusel).
  4. Mido la longitud de la cuerda con la regla: ese valor es el radio r de la trayectoria circular.
  5. Coloco el objeto en la superficie con la cuerda tensa para que pueda girar libremente.
  6. Mido el tiempo t que tarda en dar una vuelta completa (período) con un cronómetro.
  7. Calculo la velocidad tangencial: v = \dfrac{2\pi r}{t}.

Respuesta

Carrusel construido; la velocidad tangencial se obtiene con v = \dfrac{2\pi r}{t}.

2
Ejercicio 2
a
Parte 2.a

Cálculo numérico modelo: Si la cuerda mide r = 0{,}50 \, \text{m} y el objeto tarda t = 2{,}0 \, \text{s} en dar una vuelta, calcular la velocidad tangencial.

  1. Sustituyo en la fórmula: v = \dfrac{2\pi r}{t}.
  2. v = \dfrac{2 \times \pi \times 0{,}50}{2{,}0}.
  3. v = \dfrac{\pi}{2{,}0} \approx 1{,}57 \, \text{m/s}.
Respuesta

v \approx 1{,}57 \, \text{m/s}.

b
Parte 2.b

Cálculo con datos reales del estudiante: Si mido r = 0{,}80 \, \text{m} y t = 3{,}2 \, \text{s}:

  1. Sustituyo: v = \dfrac{2\pi (0{,}80)}{3{,}2}.
  2. v = \dfrac{5{,}0265}{3{,}2}.
  3. v \approx 1{,}57 \, \text{m/s}.

Respuesta

v \approx 1{,}57 \, \text{m/s} (valor según los datos medidos).

3
Ejercicio 3

Reflexión: Reflexionar sobre los desafíos de ajustar la longitud de la cuerda para lograr un movimiento uniforme y cómo se superaron.

  1. El principal obstáculo es que la cuerda se afloje o se enrolla, lo que cambia el radio r y hace variar v.
  2. Se supera tensando bien la cuerda y manteniendo el punto de giro fijo y la superficie lisa.
  3. Otro desafío es medir t con precisión: se repiten 3 o más vueltas y se promedia el tiempo.
  4. Si r es muy pequeño, t es muy pequeño y difícil de cronometrar; conviene usar r entre 0{,}5 y 1{,}0 \, \text{m}.

Respuesta

Los retos principales fueron mantener la cuerda tensa y el radio constante, y medir bien el período; se solucionaron tensando la cuerda, fijando el punto de giro y promediando varios tiempos.

Ad
4
Ejercicio 4

— Metacognición (escalera 1 a 4)

4
Ejercicio 4

1 ¿Qué he aprendido?

Aprendí que un objeto unido por una cuerda a un punto fijo describe una trayectoria circular y que, si la cuerda está tensa y la superficie es lisa, mantiene una rapidez constante (movimiento circular uniforme), con velocidad tangencial v = \dfrac{2\pi r}{t}.

Respuesta

Concepto de movimiento circular uniforme y fórmula de la velocidad tangencial.

4
Ejercicio 4

2 ¿Cómo lo he aprendido?

Lo aprendí construyendo el modelo con mis propias manos, midiendo con la regla y el cronómetro, y calculando con los datos obtenidos (aprendizaje experimental y por indagación).

Respuesta

Mediante la construcción del carrusel, la medición directa de r y t y el cálculo posterior.

Ad
4
Ejercicio 4

3 ¿Para qué me ha servido?

Me sirve para comprender fenómenos reales como las hamacas, los planetas en órbita, las curvas de una pista o los columpios, y para practicar medición, manejo de unidades y sustitución en fórmulas.

Respuesta

Para explicar situaciones cotidianas de giro y para practicar medición y cálculo físico.

4
Ejercicio 4

4 ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Puedo usarlo en la rueda de una bicicleta, en un molinete, en un trompo, en la balleta de un auto al doblar, o en cualquier sistema donde una fuerza (la tensión) mantenga a un cuerpo girando alrededor de un centro.

Respuesta

En ruedas, órbitas, columpios, balletas y giros donde actúe una fuerza central.

Contenido de la página

A que no te atreves

Tema: Movimiento Rectilíneo Circular (MRC)

Desafío: Diseñar un carrusel casero para simular un Movimiento Rectilíneo Circular (MRC), permitiendo que un objeto sujeto a una cuerda gire en un círculo con velocidad constante.

Apoyo:

Materiales

  • Cuerda resistente.
  • Objeto pequeño (puede ser una pesa).
  • Regla.
  • Superficie plana para fijar la cuerda.

Pasos de Construcción:

  • Fijación del punto de giro: Fijo un extremo de la cuerda en un punto fijo en la superficie plana, asegurándome de que esté bien sujeto.
  • Sujeción del objeto: Amarro el otro extremo de la cuerda al objeto que actuará como carga en el carrusel.
  • Ajuste de la longitud de la cuerda: Mido la longitud de la cuerda para determinar el radio de la trayectoria circular. Ajusto según sea necesario.
  • Preparación del dispositivo: Coloco el objeto en la superficie plana, permitiendo que la cuerda esté tensa y el objeto pueda girar libremente.

Mediciones:

  • Mido la longitud de la cuerda (radio de la trayectoria circular).
  • Registro el tiempo que tarda el objeto en dar una vuelta completa alrededor del punto de giro.

Cálculos: Calculo la velocidad tangencial utilizando la fórmula v = 2\pi r / t, donde "v" es la velocidad tangencial, "r" es el radio y "t" es el tiempo.

Reflexión: Reflexiono sobre desafíos como ajustar la longitud de la cuerda para lograr un movimiento uniforme y cómo superé esos obstáculos.

METACOGNICIÓN

  1. ¿Qué he aprendido?
  2. ¿Cómo lo he aprendido?
  3. ¿Para qué me ha servido?
  4. ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Ejemplos resueltos

Una cuerda de 0{,}50 \, \text{m} hace girar un objeto que da una vuelta cada 2{,}0 \, \text{s}. Calcular la velocidad tangencial.

  1. Sustituyo: v = \dfrac{2\pi (0{,}50)}{2{,}0}. 2. v = \dfrac{\pi}{2{,}0}. 3. v \approx 1{,}57 \, \text{m/s}.

Tablas (2)

Paso Acción Dato que se obtiene
1 Fijar un extremo de la cuerda Punto de giro
2 Amarro el objeto al otro extremo Carga del carrusel
3 Medir la longitud de la cuerda Radio r
4 Girar y cronometrar una vuelta Período t
5 Aplicar v = 2\pi r / t Velocidad tangencial
Escalera de metacognición Pregunta
1 ¿Qué he aprendido?
2 ¿Cómo lo he aprendido?
3 ¿Para qué me ha servido?
4 ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Diagrama

mindmap
  root((Movimiento Circular Uniforme))
    Construcción
      Cuerda resistente
      Objeto-pesa
      Regla
      Superficie plana
      Punto de giro fijo
    Mediciones
      Radio r = longitud de la cuerda
      Período t = tiempo por vuelta
    Cálculo
      v = 2 pi r / t
      Velocidad tangencial
    Reflexión
      Mantener r constante
      Promediar tiempos
    Metacognición
      Qué he aprendido
      Cómo lo he aprendido
      Para qué me ha servido
      Dónde puedo usarlo

Fórmulas y ecuaciones

v = \dfrac{2\pi r}{t}

v = \frac{2\pi r}{t}

C = 2\pi r

v = \omega r

Glosario (6)

Movimiento circular uniforme
Movimiento de un cuerpo que recorre una circunferencia con rapidez constante, de modo que su velocidad cambia solo de dirección.
Velocidad tangencial
Velocidad del objeto dirigida en todo momento tangente a la trayectoria circular; su módulo es v = 2πr/t.
Período
Tiempo que tarda el objeto en completar una vuelta completa alrededor del punto de giro.
Radio de la trayectoria
Distancia desde el punto de giro hasta el objeto; coincide con la longitud de la cuerda tensa.
Punto de giro
Punto fijo alrededor del cual el objeto describe la circunferencia, donde se ancla la cuerda.
Metacognición
Capacidad de reflexionar sobre el propio aprendizaje: qué se aprendió, cómo, para qué y dónde se puede aplicar.

Preguntas para practicar

Reflexión: ¿qué desafíos encontraste al ajustar la longitud de la cuerda y cómo los superaste?

El principal desafío fue mantener la cuerda tensa y el radio constante, porque si se afloja el objeto describe una trayectoria irregular y la velocidad no es constante. Lo superé fijando bien el punto de giro, tensando la cuerda y midiendo varias vueltas para promediar el tiempo.

Metacognición 1: ¿Qué he aprendido?

Aprendí que un objeto sujeto a una cuerda describe una circunferencia y, con la cuerda tensa, mantiene rapidez constante (movimiento circular uniforme); también aprendí a calcular la velocidad tangencial con v = 2πr/t.

Metacognición 2: ¿Cómo lo he aprendido?

Lo aprendí de manera experimental: construí el carrusel, medí el radio con la regla, cronometré las vueltas y apliqué la fórmula con mis propios datos.

Metacognición 3: ¿Para qué me ha servido?

Me sirve para entender situaciones reales como hamacas, órbitas planetarias y curvas de carretera, y para practicar el manejo de unidades, la medición y la sustitución en fórmulas físicas.

Metacognición 4: ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Puedo aplicarlo en la rueda de una bicicleta, un trompo, un molinete, la balleta de un auto al doblar y cualquier fenómeno en el que una fuerza central mantenga a un cuerpo girando.

Temas y conceptos clave

Movimiento circular uniforme (MCU)Velocidad tangencialPeríodo y radio de la trayectoriaExperimento casero de físicaMetacogniciónMovimiento circular uniformeRadio de la trayectoriaPeríodo (tiempo por vuelta)Velocidad tangencialPunto de giroCuerda tensa como fuerza central
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (1)

Escalera de metacognición de 4 peldaños con un cohete y una flecha ascendente: 1 ¿Qué he aprendido?, 2 ¿Cómo lo he aprendido?, 3 ¿Para qué me ha servido?, 4 ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula la velocidad tangencial en un movimiento circular uniforme?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué materiales se necesitan para hacer un carrusel casero de física?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cuál es la diferencia entre velocidad tangencial y rapidez angular?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Longitud, tiempo y sus unidades (m y s)
  • • Concepto de velocidad media v = d/t
  • • Circunferencia C = 2πr
  • • Uso de regla y cronómetro
Siguiente tema sugerido
Fuerza centrípeta y su relación con la tensión de la cuerda
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1558 caracteres

A que no te atreves

Tema: Movimiento Rectilíneo Circular)

Desafío: Diseño un carrusel casero para simular un Movimiento Rectilíneo Circular (MRC), permitiendo que un objeto sujeto a una cuerda gire en un círculo con velocidad constante.

Apoyo:

Materiales

e Cuerda resistente.

e Objeto pequeño (puede ser una pesa).

e Regla.

e Superficie plana para fijar la cuerda.

Pasos de Construcción:

e Fijación del punto de giro: Fijo un extremo de la cuerda en un punto fijo en la superficie plana, asegurándote de que esté bien sujeto.

e Sujeción del objeto: Amarro el otro extremo de la cuerda al objeto que actuará como carga en el carrusel.

e Ajuste de la longitud de la cuerda: Mido la longitud de la cuerda para determinar el radio de la trayectoria circular. Ajusto según sea necesario.

e Preparación del dispositivo: Coloco el objeto en la superficie plana, permitiendo que la cuerda esté tensa y el objeto pueda girar libremente.

Mediciones:

Mido la longitud de la cuerda (radio de la trayectoria circular).

Registro el tiempo que tarda el objeto en dar una vuelta completa alrededor del punto de giro.

Cálculos:

Calculo la velocidad tangencial utilizando la fórmula Y = 2nr/t donde "v" es la velocidad tangencial, "r" es el radio y "t" es el tiempo.

Reflexión: Reflexiono sobre desafíos como ajustar la longitud de la cuerda para lograr un movimiento uniforme y cómo superé esos obstáculos.

|_/ METACOGNICION }

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

¿Para qué me ha servido? ¿Cómo lo he aprendido?

¿Qué he aprendido?

50 Texto de Física

Ad

Otros libros recomendados

Ver todos →
Ad

Usamos cookies propias y de terceros para personalizar contenido, mostrar publicidad y analizar el tráfico. Las cookies necesarias siempre están activas.