Unidad 2: ¡Qué la fuerza te acompañe!

Objetivo: Planificar y conducir una investigación experimental para proveer evidencias que expliquen los efectos de las fuerzas gravitacionales, de roce y elástica, entre otras, en situaciones cotidianas.

ÍTEM I. ANÁLISIS DE TEXTO.

Lee el siguiente artículo y elige las alternativas correctas.

1. ¿Qué es el estado de microgravedad?

¿QUÉ ES LA MICROGRAVEDAD?Una idea es que el fenómeno se produce porque la gravedad de la Tierra y la de la Luna atraen a los astronautas hacia direcciones distintas, y ambas se anulan.

La verdadera razón por la que los astronautas parecen flotar en sus naves, es porque están en un estado de microgravedad y caída libre alrededor del planeta.

Veamos cómo es esto. Cuando, hace más de 300 años, el científico inglés Isaac Newton formuló la Ley de Gravitación Universal, razonó de la siguiente manera: la fuerza de la Tierra que atrae a una manzana, también se extiende más allá y atrae, por ejemplo, a la Luna. ¿Cómo se podría, entonces, hacer que un satélite artificial orbitara la Tierra? (la Luna es un satélite natural) Imaginó una montaña muy alta, que sobrepasara la atmósfera terrestre (así, "eliminaba" la fricción del aire). Luego imaginó un cañón en la punta de la montaña, que disparaba balas en paralelo al suelo. Sobre cada bala actuarían dos fuerzas: una las impulsaba hacia delante y la otra, la gravedad, las atraía hacia la Tierra. Ambas fuerzas, combinadas, definirían la trayectoria de las balas como un arco que terminaba en la superficie terrestre.

Eventualmente, si una bala era expulsada con suficiente fuerza, daría la vuelta a la Tierra, realizando una órbita. Si no existiese gravedad, las balas saldrían disparadas hacia el espacio.

La misma condición se aplica a las naves espaciales, que son lanzadas muy por sobre la atmósfera terrestre e impulsadas para que viajen paralelamente al suelo. En una órbita a 321 km de altura, un transbordador espacial debe viajar a 27.750 km por hora para orbitar la Tierra. A esta velocidad y altitud, la curvatura de la "ruta de caída" del transbordador coincide exactamente con la curvatura de la Tierra. Y la gravedad terrestre es sólo cerca de un 10 por ciento menos que a ras de suelo.

Este "efecto de flotación" es denominado por los científicos como microgravedad, porque el término incorpora las aceleraciones muy pequeñas ("micro") que se siguen sintiendo en

Pero entonces, ¿por qué los astronautas parecen flotar en el espacio?

Porque el transbordador orbita en una ruta circular alrededor de la Tierra, al mismo tiempo que todas las cosas en su interior. La nave y todo lo que ella contiene (astronautas, comida, herramientas) "caen" juntos, de modo que parecen flotar unos respecto de otros.Este "efecto de flotación" es denominado por los científicos como microgravedad, porque el término incorpora las aceleraciones muy pequeñas ("micro") que se siguen sintiendo en órbita, a pesar de la caída libre de los objetos.

En condiciones ideales, en un transbordador espacial en órbita no debería sentirse la gravedad. Pero, en la realidad, la nave es levemente frenada debido a la fricción con la delgadísima atmósfera que aún existe a esa altura.

Además, los motores del transbordador se encienden y se apagan; los astronautas se mueven, empujando el aire al interior de las cabinas, y el vehículo tiende a voltearse y necesita ser enderezado. De vez en cuando, también es golpeado por micrometeoritos. Todos estos efectos producen las pequeñas aceleraciones, generando un estado de microgravedad.

ESTUDIANTE: FECHA: 27 julio 2020CURSO: 7º AÑO BÁSICO

5Puntaje Máximo

Puntaje Logrado Criterio de

logro

ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALESPROFESOR (a): MARCELA DÍAZ H.DOCUMENTO: EVALUACIÓN FORMATIVA

a. Los efectos que producen pequeñas aceleraciones en la nave, por ende, en los astronautas que los hace aparentemente flotar.b. Los efectos causados por la gravedad de la Tierra sobre los astronautas de manera permanente, lo que los hacen flotar.c. Los efectos de la luna y los satelitales artificiales que orbitan alrededor de la Tierra, los que afectan la flotabilidad de los astronautas.d. Los efectos de aceleración extrema que lleva a la nave a espacio y a orbitar alrededor de la Tierra que hace que los astronautas2. ¿Cuál es la explicación que se imaginó Newton para explicar este fenómeno?a. La falta de gravedad en el espacio exterior.b. La falta de fuerza de roce o fricción en el espacio exterior.c. La falta de elasticidad de los satélites en el espacio exterior.d. Ninguna de las anteriores.

3. ¿Por qué los astronautas parecen flotar en el espacio?

a. Porque el transbordador orbita en una ruta circular y todo lo que está al interior tiene la misma trayectoria.b. Porque el transbordador orbita en una ruta circular y todo lo que está al interior caen junto que parecen flotar.c. Porque el transbordador orbita en una ruta circular y todo lo que está al interior es afectado por la fuerza de roce que la hace flotar.d. Porque el transbordador orbita en una ruta circular y todo lo que está al interior tiene la misma masa que la hace flotar.

ÍTEM II. SELECCIÓN MULTIPLE.

4. ¿En cuál de las siguientes situaciones se presenta algún efecto de la fuerza peso?A. Una persona saltando. B. Un imán atraído por otro. C. Un horno calentando el pan. D. Una bombilla siendo encendida.

5. Se conoce la masa de ciertos productos, en gramos y kilogramos. ¿Cuál de los siguientes tiene un peso mayor?

A. Producto 1: 200 g B. Producto 2: 800 g C. Producto 3: 1 kg D. Producto 4: 2 kg.

6. ¿De cuál de las siguientes magnitudes físicas depende directamente el peso de un cuerpo?

A. Masa.

B. Presión. C. Volumen. D. Temperatura.

7. ¿Por qué al dejar caer dos objetos en la Luna estos caen al mismo tiempo?A. En la Luna no hay fuerza de gravedad.B. En la Luna no hay fuerza de roce o fricción.C. La Luna recibe la gravedad de la Tierra.D. La gravedad en la Luna es mayor que en la Tierra.

8. ¿En cuál de las siguientes situaciones existe la presencia de roce cinético? Cuando una pelota se encuentra en:

A. reposo sobre una mesa horizontal. B. reposo sobre una mesa inclinada. C. movimiento sobre una mesa inclinada. D. movimiento al caer desde cierta altura.

9. La fuerza de roce es directamente proporcional a la:

A. Masa del objeto que se desliza.B. Peso del objeto que se desliza.c. Volumen del objeto que se desliza.d. Cantidad de objetos que se deslizan.

10. Un resorte se estira, superando su límite elástico. ¿Qué sucederá al estar en reposo luego de ser soltado?

A. Su fuerza elástica será máxima. B. Su fuerza elástica será mínima, distinta de cero. C. Alcanzará mayor largo que antes de ser estirado. D. Alcanzará menor largo que antes de ser estirado.

11. ¿Un resorte de 10 cm de largo se estira hasta que alcanza el doble de su longitud inicial. ¿Cuál es la elongación que experimenta el resorte?

A. 10 cm B. 20 cmC. 30 cm D. 40 cm

12. Un resorte es sometido a una elongación de 10 cm. ¿Cuál es la fuerza elástica que realiza, si su coeficiente de elasticidad es 15 N/m?

A. 1,5 N B. 15 N

C. 150 N D. 1 500 N

13. En qué consiste la siguiente aseveración: “En los materiales elásticos las fuerzas restauradoras tienen un límite”.

A. La capacidad elástica de un material como el resorte es infinita.B. La capacidad elástica de un material como el resorte es finita.C. La capacidad elástica de un material como el resorte depende del material.D. La capacidad elástica de un material como el resorte es permanente.

14. El siguiente gráfico muestra cómo varía la longitud (L) del resorte de un dinamómetro, a medida que aumenta la fuerza aplicada sobre él. 50 F (N) L (cm) 25 x 10 ¿Cuál es el valor de x presente en el gráfico?

A. 2,5 cm B. 5 cm C. 10 cm D. 20 cm

15. Si un cuerpo cae, ¿de qué magnitud física depende el cambio en el movimiento que experimenta, sin considerar el roce con el aire?

A. De la fuerza peso. B. De la masa del cuerpo. C. De la temperatura del cuerpo. D. De la aceleración de gravedad.

16. Se decide experimentar el movimiento de un auto a control remoto en diferentes superficies horizontales. Al cambiar las superficies, ¿qué fuerza se observa que cambia?

A. Peso. B. Normal. C. De roce. D. Del motor.

17. Al aplicar las fuerzas como se presenta en el diagrama, el efecto producido sobre el cuerpo será:

A. Una velocidad constante hacia la derecha. B. Una velocidad constante hacia la izquierda.

C. Una aceleración constante hacia la derecha. D. Una aceleración constante hacia la izquierda.

18. Se define fuerza como:

A. La interacción de dos cuerpos que actúan entre si produciendo un efecto en uno u otro.B. La interacción de dos cuerpos que actúan entre si produciendo efectos en un solo objeto.

C. La interacción de dos cuerpos que actúan entre si produciendo efectos solo en la aceleración de uno de los objetos.D. La interacción de dos cuerpos que actúan entre si produciendo efectos en la forma de uno de los objetos.

19. Al ejercer una fuerza sobre un objeto, se producen efectos sobre él, estos son:

A. cambio de forma del objeto.B. cambo en la dirección del objeto.C. cambio en la aceleración del objeto.D. Todas las aseveraciones son correctas.

20. Un ejemplo de una fuerza elástica es:

A. Un resorte.B. Una soga.C. Una plastilina.D. una pelota.

ÍTEM III. APLICACIÓN

21. Analiza cada una de las situaciones y responde.

a. ¿CÓMO AFECTA LA SUPERFICIE EN LA FUERZA QUE SE DEBE APLICAR PARA MOVER UN OBJETO?

Los dibujos. ¿En qué superficie se necesitará más fuerza para hacer que el objeto se mueva? Explica

22. Si colocara la caja de madera en un plano, lo suficientemente inclinado, como para que se deslice;

a. ¿Sobre cuál superficie debería inclinar más el plano para que se inicie el movimiento?

b. ¿Sobre cuál superficie debería inclinar menos el plano para que se inicie el movimiento?c. En este caso, ¿de dónde provendría la fuerza para que se mueva la caja?

HOJA DE RESPUESTA

ESTUDIANTE: FECHA: CURSO: 5º AÑO BÁSICO

5Puntaje Máximo

Puntaje Logrado Criterio de

logro

ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALESPROFESOR (a): MARCELA DÍAZ H.DOCUMENTO: EVALUACIÓN FORMATIVA

PREGUNTAS

A B C D

1234567891011121314151617181920

21. APLICACIÓN. ESCRIBE TU RESPUESTA.

22.a.

b.

c.