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Ciencias Naturales 5° · 2024
Libro de Ciencias Naturales 5 EGB

Ministerio de Educación del Ecuador

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Fuerzas y cambios en la dirección de los cuerpos

📄 ejercicios ciencias-naturales 🎓 primaria · 5° EGB Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

1: Alteran la ruta y dificultan despegue y aterrizaje, pudiendo causar accidentes. 2: La fuerza de gravedad. 3: a) V, b) F, c) F, d) V. 4 y 5: demostraciones prácticas con pelota, plastilina, resorte, imán y rampa.

📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 64

Ciencias Naturales 5° · 2024

1
Ejercicio 1

¿Qué peligros para la aeronavegación tienen la acción de fuerzas de aire no paralelas?

  1. Un avión en vuelo mantiene su dirección porque las fuerzas que actúan sobre él (empuje, sustentación, peso y resistencia) están alineadas con su movimiento.
  2. Una fuerza de aire que no es paralela al movimiento del avión (viento cruzado, ráfaga, corriente de turbulencia o ascendente) incide en otra dirección y, según el texto, las fuerzas no paralelas producen desviaciones de curso o pérdidas de ruta.
  3. Esto ocurre especialmente en el despegue y el aterrizaje, donde la velocidad del avión es baja y la fuerza lateral relativa es grande: el avión se sale de la pista o no logra mantener el rumbo.
  4. Consecuencias: dificultad para realizar las maniobras de aterrizaje y despegue, alteración de la ruta planeada y, en el peor caso, accidentes aéreos.
Respuesta

Alteran la ruta del avión y dificultan o impiden las maniobras de despegue y aterrizaje; en el peor caso provocan accidentes aéreos.

2
Ejercicio 2

¿Qué fuerza es la causante del movimiento parabólico de objetos que se lanzan en el aire, como las pelotas?

  1. Si no actuara ninguna fuerza, la pelota seguiría una trayectoria rectilínea por inercia (1.ª ley de Newton).
  2. Al estar en el aire, sobre la pelota actúa la interacción gravitatoria entre la pelota y la Tierra, es decir, la fuerza de gravedad, con magnitud F_g = m \cdot g y dirección vertical hacia el centro de la Tierra.
  3. La gravedad atrae al objeto hacia el suelo, de modo que va modificando la dirección de la velocidad en cada instante: primero sube con velocidad vertical decreciente hasta llegar al punto más alto y luego baja con velocidad creciente.
  4. La combinación del movimiento horizontal (aproximadamente uniforme) con el movimiento vertical uniformemente acelerado produce una trayectoria curva llamada parábola o arco.
Respuesta

La fuerza de gravedad (la interacción gravitatoria entre el objeto y la Tierra), que atrae al cuerpo hacia el suelo y desvía su trayectoria rectilínea en una parábola.

3
Ejercicio 3

Escribe V si la frase es verdadera y F si es falsa, según corresponda.

a
Parte 3.a

La plastilina tiene una deformación plástica.

  1. La deformación plástica es la que no se recupera al retirar la fuerza aplicada.
  2. Al amasar la plastilina y soltarla, conserva la forma nueva: no recupera su forma original.
Respuesta

V (verdadera).

b
Parte 3.b

Los metales tienen deformación elástica.

  1. Un metal deformado elásticamente recupera su forma al retirar la fuerza; pero la deformación plástica es permanente (por eso se doblan y quedan doblados).
  2. El libro marca esta afirmación como falsa porque la deformación característica que presentan los metales al alejarse de su punto elástico es la plástica.
Respuesta

F (falsa).

c
Parte 3.c

La fuerza de gravedad empuja a un cuerpo en contra de la dirección del suelo.

  1. La gravedad atrae al cuerpo hacia el centro de la Tierra, es decir, hacia el suelo, en sentido descendente.
  2. Empujar "en contra de la dirección del suelo" significaría hacia arriba, que es lo contrario a la acción de la gravedad.
Respuesta

F (falsa); la gravedad atrae al cuerpo hacia el suelo.

d
Parte 3.d

Las fuerzas electromagnéticas son capaces de desviar partículas subatómicas como los electrones.

  1. Un campo magnético ejerce sobre una carga en movimiento una fuerza perpendicular a su velocidad.
  2. Por eso una aguja imantada o una pantalla CRT desvían electrones.
Respuesta

V (verdadera).

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4
Ejercicio 4

Trabajo colaborativo: formen grupos de tres compañeros y realicen dos actividades en las que puedan demostrar de manera práctica la acción de las fuerzas y el cambio de forma y movimiento; ejemplifiquen ante sus compañeros y expongan las conclusiones.

Respuesta orientativa: Actividad 1 (deformación): apretar una pelota de goma y una regla de plástico; la pelota recupera su forma (elástica) y la plastilina conserva la nueva forma (plástica). Actividad 2 (cambio de dirección): lanzar una pelota en línea recta y observar cómo la gravedad la desvía en arco; o empujar un carro en el piso y ver cómo el rozamiento detiene el movimiento. Conclusiones: las fuerzas cambian la dirección del movimiento y la forma de los cuerpos.

5
Ejercicio 5

Actividad investigativa: lleva a la clase objetos para hacer demostraciones ante tus compañeros sobre deformaciones, cambios de rapidez, cambios de sentido y dirección, y acción de la gravedad.

Respuesta orientativa: Objetos sugeridos: plastilina o papel aluminio (deformación plástica), gomita o resorte (deformación elástica), pelota (movimiento parabólico por gravedad), imán (desviación de partículas), un coche de juguete y una rampa (cambios de rapidez y de sentido). Las demostraciones las hacen los científicos para explicar sus ideas: prepara y prueba cada una en casa antes de presentarla en público.

Contenido de la página

Fuerzas y cambios en la dirección de los cuerpos

Cuando la fuerza aplicada a un objeto se dirige en la misma dirección que el movimiento de este, la dirección se mantiene sin alteración.

Sin embargo, hay fuerzas que cambian la dirección del objeto que se está desplazando. Estas fuerzas son la gravitatoria y el rozamiento.

Interdisciplinariedad — Ciencias Naturales y aeronáutica: Los vientos en direcciones diferentes a la del avión pueden alterar su ruta, incluso pueden hacer abortar el despegue.

El globo es un ejemplo para demostrar cómo la fuerza influye en el movimiento de los objetos. El aire dentro del globo, cuando encuentra una salida, impulsa al globo en sentido contrario al aire que sale (acción y reacción).

Acción de la gravedad en los movimientos parabólicos

Cuando ateas un balón por el aire, en vez de seguir la pelota una trayectoria lineal, toma un movimiento de parábola o arco. Esto se debe a la acción de la fuerza de gravedad que atrae al objeto hacia el suelo.

Esquema de un cañón disparando una bola: la bola debe seguir un movimiento rectilíneo, pero la gravedad desvía el proyectil hacia la Tierra, por eso toma un movimiento de arco.

Fuerzas no paralelas al movimiento de un objeto

Otra fuerza que incide en el cambio de dirección es la que va en sentido contrario al movimiento del objeto, o simplemente incide en diferente dirección al movimiento del objeto.

Las fuerzas no paralelas producen desviaciones de curso o pérdidas de ruta. Es común que al viajar en auto durante la lluvia, si el conductor se topa con una corriente de agua, el auto se desvía de su dirección, incluso con el riesgo de accidentarse.


Taller — Evaluación formativa

  1. ¿Qué peligros para la aeronavegación tienen la acción de fuerzas de aire no paralelas?

  2. ¿Qué fuerza es la causante del movimiento parabólico de objetos que se lanzan en el aire, como las pelotas?

  3. Escribe V si la frase es verdadera y (F) si es falsa, según corresponda.

Frase V/F
a) La plastilina tiene una deformación plástica. V
b) Los metales tienen deformación elástica. F
c) La fuerza de gravedad empuja a un cuerpo en contra de la dirección del suelo. F
d) Las fuerzas electromagnéticas son capaces de desviar partículas subatómicas como los electrones. V

Trabajo colaborativo

  1. Formen grupos de tres compañeros y realicen dos actividades en las que puedan demostrar de manera práctica la acción de las fuerzas y el cambio de forma y movimiento. Ejemplifiquen ante sus compañeros y expongan las conclusiones a las que llegaron.

Actividad investigativa

  1. Lleva a la clase objetos para que puedas hacer demostraciones ante tus compañeros sobre deformaciones, cambios de rapidez, cambios de sentido y dirección, acción de la gravedad.

DFA (Desarrolla tu capacidad de estudio): Si una persona tiene discapacidad auditiva, es necesario encontrar otras formas de comunicación; por ejemplo, escribe el mensaje que se quiere hacer llegar.

Sugerencias para investigar: Las demostraciones las hacen los científicos para explicar sus ideas. Repasa en tu casa antes de hacerlo en público.

Ejemplos resueltos

Alatear un balón por el aire, ¿por qué la pelota sigue un arco y no una línea recta?

  1. Por inercia, la pelota mantendría una trayectoria rectilínea. 2. En el aire actúa la gravedad F_g = m \cdot g hacia el suelo. 3. La gravedad cambia verticalmente la velocidad en cada instante, por lo que la trayectoria resultante es una parábola.

Un auto choca con una corriente de agua durante la lluvia. ¿Qué ocurre?

  1. El agua ejerce una fuerza no paralela al movimiento del auto. 2. Según el texto, las fuerzas no paralelas producen desviaciones de curso. 3. El auto se desvía de su dirección, con riesgo de accidentarse.

Tabla

Frase Respuesta
a) La plastilina tiene una deformación plástica. V
b) Los metales tienen deformación elástica. F
c) La fuerza de gravedad empuja a un cuerpo en contra de la dirección del suelo. F
d) Las fuerzas electromagnéticas desvían partículas subatómicas como los electrones. V

Diagrama

flowchart LR
  A[Objeto en movimiento] -->|Fuerza paralela al movimiento| B[La dirección no cambia]
  A -->|Fuerza no paralela| C[Desviación de curso]
  A -->|Gravedad F_g = m g| D[Trayectoria parabólica]

Fórmulas y ecuaciones

Fuerza de gravedad: F_g = m \cdot g

Trayectoria parabólica: y = x \cdot \tan(\theta) - \frac{g \cdot x^{2}}{2 \cdot v_0^{2} \cdot \cos^{2}(\theta)}

F_g = m \cdot g

\vec{a} = \frac{\vec{F}_g}{m}

y = x \cdot \tan(\theta) - \frac{g \cdot x^{2}}{2 \cdot v_0^{2} \cdot \cos^{2}(\theta)}

Glosario (5)

Fuerza no paralela
Fuerza que actúa en sentido contrario o en dirección distinta al movimiento del objeto, produciendo desviaciones de curso.
Movimiento parabólico
Trayectoria en arco que describe un objeto lanzado al aire, causada por la acción de la fuerza de gravedad.
Deformación plástica
Cambio de forma permanente de un material que no se recupera al retirar la fuerza aplicada.
Deformación elástica
Cambio de forma temporal que desaparece y permite al material recuperar su forma original al retirar la fuerza.
Aeronáutica
Ciencia que estudia la construcción y el vuelo de aeronaves; se relaciona con los vientos y la dirección del movimiento.

Preguntas para practicar

¿Qué peligros para la aeronavegación tienen las fuerzas de aire no paralelas?

Alteran la ruta del avión y dificultan las maniobras de despegue y aterrizaje, pudiendo ocasionar accidentes aéreos, ya que los vientos en dirección distinta a la del avión cambian la dirección de su movimiento.

¿Qué fuerza causa el movimiento parabólico de los objetos lanzados al aire?

La fuerza de gravedad, que atrae el objeto hacia el suelo y desvía su trayectoria rectilínea en una parábola o arco.

¿Por qué la plastilina y los metales se consideran materiales con deformación plástica?

Porque al retirar la fuerza aplicada no recuperan su forma original, la deformación permanece, a diferencia de los materiales con deformación elástica que sí se recuperan.

Temas y conceptos clave

Fuerzas y cambios en la dirección de los cuerposAcción de la gravedad en los movimientos parabólicosFuerzas no paralelas al movimiento de un objetoCiencias Naturales y aeronáuticafuerza paralela al movimientofuerza no paralelagravedadmovimiento parabólico o arcodesviación de cursodeformación plásticadeformación elásticafuerzas electromagnéticas
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (4)

Dos globos amarillos: en uno una mano aprieta el globo y sale aire impulsando el globo en sentido contrario; rótulo 'Acción y reacción'.
Figura 1 image
Esquema de un cañón sobre una mesa disparando una bola que describe una trayectoria parabólica de puntos hasta caer al suelo.
Figura 2 image
Recuadro interdisciplinar 'Ciencias Naturales y aeronáutica' con un avión sobrevolando una nube.
Figura 3 image
Tabla de verdadero y falso con cuatro afirmaciones sobre deformaciones, gravedad y fuerzas electromagnéticas.
Figura 4 image

Preguntas que la gente también hace

¿Por qué una pelota lanzada al aire sigue una trayectoria parabólica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es una fuerza no paralela al movimiento y qué efectos produce?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cuál es la diferencia entre deformación elástica y deformación plástica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de fuerza y sus efectos (cambio de rapidez y de dirección)
  • • Tipos de interacción: gravitatoria, electromagnética, rozamiento
  • • Idea de trayectoria rectilínea y curva
  • • Deformación de los materiales
Siguiente tema sugerido
Interacciones y fuerzas a distancia (gravitatoria y electromagnética) en la siguiente unidad
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2285 caracteres

Fuerzas y cambios en la dirección de los cuerpos

Cuanto la fuerza apicada a un objeto $e dinge en la mesma dirección que

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Acción de la gravedad en los movimientos parabólicos

i el movimiento de este, le dirección se 5 mantiene sin alteración

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Fuerzas no paralelas al movimiento de un objeto

Otra fuerza que incide en el carricio de dirección es la que va en sentido contrano al mowrniento del vogeto, o simplemente incide en diferente dirección al movirniento del objeto.

Las fuerzas no paralelas producen desviacienes de curso o pérdidas de ruta. Es común que al dajaren gute durarte la Muváa, siel conductor $e topa con ina corriente de agua, el auto so desvía de su drección, incluso con el riesgo de accidentarse,

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La plastlina tiene una deformación plástica.

Los metales tienen deformación elástica

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