INDICADOR DE LOGRO
Comprendo que los Movimiento en un plano pueden ser: Movimiento horizontal y Movimiento Parabólico; diferencia en la combinación de movimientos los que se realizan con velocidad constante (eje x) y los que se realizan con velocidad variable (subir-bajar).
Resuelve problemas y situaciones como aplicación de movimientos en un plano, en un tiro horizontal.
TEMÁTICA
INSTRUCCIONES GENERALES DE TRABAJO
Lea con atención los contenidos que se presentan, pues le permiten realizar la actividad. Presente la actividad en hojas de block y debidamente identificado (Nombres y apellidos completos y grado).
FECHA Y MEDIO DE ENTREGA
Actividades: Primera entrega 16 de julio de 2020 de 11 am a 12m
Segunda entrega: 30 de julio de 2020 de 11 am a 12m.
NOTA: Su trabajo debe presentarlo en la institución en forma física. No al correo ni por WhatsApp
Si tiene dudas o desea participar de la clase, lunes: 3:30 pm a 4:30pm y viernes de 12:30 a 1:30 pm
GUÍA de APRENDIZAJE –Entre al sitio web sugerido, es corto y entretenido
MOVIMIENTO EN 2 DIMENSIONES.
El movimiento en 2 dimensiones sucede cuando una partícula o un cuerpo se mueve tanto horizontal como verticalmente.
Se le llama en dos dimensiones, porque la posición de la partícula en cada instante, se puede representar por dos coordenadas, respecto a unos ejes de referencia.
Ejemplos de un movimiento en dos dimensiones son el de un cuerpo que se lanza al aire, tal como una pelota, un disco girando, el salto de un canguro, el movimiento de planetas y satélites, una barca en un río, etc. El movimiento de los objetos que giran en una órbita cuya trayectoria es una circunferencia, se conoce como movimiento circunferencial; es un caso de movimiento en dos dimensiones, que se estudiará luego.
Pero, El vuelo de una mosca, el de un avión o el movimiento de las nubes se produce en tres dimensiones, sin embargo por la elementalidad del grado escolar se reduce a 1 y 2 dimensiones.
LANZAMIENTO (TIRO) HORIZONTAL Al lanzar un cuerpo horizontalmente su movimiento es el resultante de uno de avance debido al impulso inicial, y otro de caída, debido a su peso.
A) Sin gravedad (si no existiera la gravedad, esta sería la trayectoria. B) Pero….existe y afecta su trayectoria.
Descripción Física y grafica de la trayectoria del movimiento horizontal.
Como este movimiento no puede describirse en una sola dimensión sino en 2 no son considerados en línea recta. Sus trayectorias son curvas, describiéndose a partir de las ecuaciones ya conocidas (las del M.R.U.V). El movimiento curvilíneo es muy fácil de analizar mediante componentes de movimiento rectangulares. (Vectores) Ver gráfica arriba a la derecha.
Si un objeto se proyecta horizontalmente, la mejor manera de describir su movimiento es considerar por separado el movimiento horizontal y el vertical que realiza.
EL MOVIMIENTO HORIZONTAL ocurre porque la velocidad inicial es solamente en el eje x, dado que el ángulo =0°. Las componentes de la velocidad inicial para el tiro horizontal se calculan como: las componentes del vector en “x” o “Vx”, entonces Vx = Vector resultante por cos , ahora por asociación sustituimos el vector resultante por vector velocidad en x (vx); el valor del ángulo por 0º, entonces
V0 en x (V0x) V0x = V0.cos0º = V0 .1 = V0 V0x = V0 Igualmente: las componentes del vector en “y” o “Vy”, entonces Vy = Vector resultante por sen , ahora por asociación sustituimos el vector resultante por vector velocidad en “y” (Vy); el valor del ángulo por 0º, entonces
V0 en “y” (V0y) V0y = V0.sen0º = V0 . 0 = V0y =0 V0x = V0 así como V0y = 0
También se cumple que V0x = V0 = Vx, y entonces la velocidad horizontal permanecerá constante durante el tiempo que el objeto se encuentre en el aire. Así, en el eje x, el proyectil experimenta un MRU o un movimiento rectilíneo con rapidez constante.
Las fórmulas que expresan este MRU, son las siguientes: x = V0x t = V0t
Desde la gráfica se puede concluir que el máximo alcance horizontal o Xmaximo = Xmax se alcanza cuando el cuerpo ha concluido su movimiento, podemos particularizar más la fórmula del alcance máximo recordando que se da cuando se alcanza el tiempo de vuelo (tiempo total). Así Xmax = V0 tvuelo Xmax = V0 tv
De los cálculos anteriores, vimos que la componente vertical de la velocidad inicial v0y siempre es igual a cero. Por tanto, las fórmulas que gobiernan el movimiento en el sentido vertical para el Tiro Horizontal, se pueden obtener a partir de las fórmulas para MRUV (en este caso particular acelerado) con v0y = 0; las fórmulas son:
Vy = v0y + at y como a = gravedad = g vy = g t (si deseamos la vfinal y el tiempo será tvuelo = tv
Vfy = g tv d = h = v0y t + ½ a t2 d = h = y = ½ g t2 despejamos tv = √ (2h/g) = √(2y/g)
MOVIMIENTO HORIZONTAL (M.R.U) a = 0
MOVIMIENTO VERTICAL (MRUV ) aceleración = gravedad = 9.81m/s2
V0x = V0 = Xmax /t = d/t
vy = g t Vfy = g tv V = √(Vx2 + vy2)
x = V0x t = V0t
d = h = y = ½ g t2 Hmax = ½ g tv2
Xmax = V0 tv
tv = √(2h/g) = √(2y/g) posición del cuerpo (x, y)
Para concluir la teoría del tiro horizontal, es importante subrayar que si la velocidad inicial del disparo fuera cero, tendríamos una caída libre y que si la gravedad fuera cero, un tiro horizontal sería un movimiento rectilíneo horizontal a velocidad constante. Lo anterior se expresa en la figura (arriba)
NOTA: Cuando se lanza un objeto desde una posición elevada con respecto al suelo y con una velocidad específica se considera CONVENIENTE el origen del sistema de referencia x, y (ver vectores) en el origen de coordenada (pero por la elementalidad de la física en grado 10º) vamos a trabajar con las magnitudes positivas.
Imagen tomada de: http://1.bp.blogspot.com/_FUkvVApWfZk/TUh7BdlCleI/AAAAAAAAAGI/lsVQLjw-cqg/s1600/mp.png  
APLICACIONES
Un esquiador inicia un salto horizontalmente con una velocidad inicial de 25m/s, la altura inicial al final de la rampa es de 80m; cuánto tiempo permanece en el aire el esquiador, qué alcance horizontal alcanza y cuál es su velocidad final?
Datos: v0x = 25m/s; v0y = 0; d=h=y= 80m (signo es la dirección); a =g= 93.81m/s2 tv=?; Xmax = ¿
tv = √(2h/g), sustituimos los datos en la fórmula: tv = √(2x80m/9.81ms2) tv = 4.04s
Xmax = V0 tv, sustituimos los datos en la fórmula: Xmax = (25m/s)(4.04s) Xmax = 101m
Vfy = g tv, sustituimos los datos en la fórmula: Vfy = (9.81m/s2)( 4.04s) Vfy = 39.6m/s con estos datos podemos encontrar la velocidad final del esquiador, pero debemos hallar la Vfy: Vfinal =√(Vx2 + vfy2) Vfinal =√[(25m/s)2 + (39.6m/s)2)] Vfinal = 46.8m/s
TALLER de APRENDIZAJE – Trabaje la aceleración de la gravedad = 9.81m/s2
Las Preguntas 1 y 2 son de selección múltiple: (Justifique su respuesta)
1) Cuando queremos calcular el valor de la altura máxima que alcanza el proyectil, ¿cuál de las variables vale cero en ese instante? a) El tiempo. b) La velocidad horizontal. c) La velocidad vertical. d)El desplazamiento horizontal.
2) Cuando queremos saber la posición de un proyectil, ¿qué variables debemos calcular?
a) Los valores de "x" y de "y". b) La velocidad horizontal y la velocidad vertical.
c) La velocidad total y el ángulo. d) El tiempo de ascenso y la altura máxima.
3) Desde una terraza se lanza una pelota con una velocidad horizontal de 5m/s. Cae al suelo a 9.4m de la base del edificio,
Qué altura tiene el edificio? ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en tocar el suelo? ¿Encuentre la posición y la velocidad de la pelota a los 0.5s?
4) Desde una silla de 1.2m de alto; se lanza una pelota con una velocidad horizontal de 2.04m/s, ¿Cuánto tiempo tarda la bola en tocar el piso? ¿A qué distancia de la silla cae la bola? ¿Encuentre la posición y la velocidad de la pelota a los 0.09s?
5) Un avión que va volando a 2010 km/h y con una altura 2500m, deja caer una bomba sobre un objetivo fijado con anterioridad. ¿A qué distancia horizontal, antes del objetivo, deberá soltar la bomba para que impacte exactamente sobre el objetivo? ¿Encuentre la posición y la velocidad de la bomba a los 20s de caída?
Esta Actividad 2 será la primera entrega el 16 de julio de 2020 de 11 am a 12m
6) Desde la superficie de una tarima ubicada a 4.25m del suelo, se hace rodar una canica, con velocidad de 12m/s. Encuentre la posición de la canica a los 0.95s; La posición y la velocidad de la canica al chocar con el piso (inmediatamente antes de chocar con el piso) 7) Un niño golpea con una tabla una pelota que sale disparada con una velocidad de 1.45m/s; si la mano del niño se encontraba a 0.78m del piso. ¿Qué tan lejos cae la pelota desde el lugar donde se encuentra el niño? ¿Cuánto tiempo tarda en caer? ¿Cuál es su posición y velocidad a los 0.3s?
8) Una piedra rueda horizontalmente con una velocidad de 18m/s hasta caer en un acantilado de 105m de alto. Encuentre: Posición y velocidad a los 2.1s segundos y el tiempo que tardó en llegar al fondo del acantilado.
9) Un bombardero vuela horizontalmente a una altura de 1.8 km con una velocidad de 200 km/h. ¿Cuánto tiempo antes de que el avión esté sobre el objetivo deberá soltar la bomba? ¿Cuál es la velocidad de la bomba cuando llega a tierra? ¿Cuál es la posición y la velocidad de la bomba 12 s después de soltarla? ¿Cuál es la velocidad de la bomba cuando se encuentra a 500m de altura? ¿Cuál es la distancia horizontal recorrida por la bomba?
10) Un transporte supersónico está volando horizontalmente a una altura de 32km y con una velocidad horizontal de 3100 km/h cuando se desprende un motor. ¿Cuánto tardará el motor en chocar contra el suelo? ¿A qué distancia horizontal está el motor de donde se produjo el desprendimiento cuando choca contra el suelo? ¿Cuál es la posición y la velocidad del motor a los 20s de haberse desprendido? Despreciar la resistencia del aire.
Esta Actividad será la segunda entrega el 30 de julio de 2020 de 11 am a 12m
FUENTES DE CONSULTA
2) Me comprometo con el trabajo en casa.
3) Me esfuerzo en superar mis dificultades.
4) He aprovechado las clases para aclarar dudas.
5) Cumplo oportunamente con mis trabajos.
6) Asisto regularmente a clases (virtuales).