solo resolver

1. Experimento 6
Las fuerzas y sus efectos
Propósito del experimento
Comprobarás los efectos de las fuerzas.
Material
• Pelota de esponja
Desarrollo
Coloca la pelota sobre la mesa de trabajo y obsérvala, ¿qué forma tiene?
¿Qué tendrás que hacer para que la pelota abandone el estado de reposo?
Hazlo por favor y cambia la intensidad y la dirección de la acción que realizas para poner la pelota en
movimiento, ¿qué sucede?
Pide a los demás miembros del equipo de trabajo que hagan lo mismo que tú, tomando nota cuidadosa
de los resultados de las experiencias.

2. ¿Qué se necesita para hacer que un objeto abandone el estado de reposo?
Pon encima de la pelota una mano y apriétala de arriba hacia abajo, ¿qué sucede?
Pide a los demás miembros del equipo de trabajo que hagan la misma operación
con la pelota, ¿qué sucede?
Comenten las experiencias personales y traten de explicarlas. ¿Por qué sucede lo
que observan en la pelota?
¿Cómo llaman a la acción anterior? Comenten entre los compañeros de equipo y
anoten las conclusiones.
¿Qué sucedió al dejar de aplicar la fuerza sobre la pelota? Comenten entre los
compañeros de equipo y registren las conclusiones.
¿Cómo explican lo anterior?
Coloquen la pelota sobre la mesa de trabajo y por turno, apliquen una
S fuerza por un lado de ella, ¿qué sucede?
Repitan la operación, aplicando la fuerza sobre la pelota en diferente
dirección, ¿qué sucede?
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3. Si la pelota se encuentra en movimiento y deseas detenerla, ¿qué deberán hacer?
Si la pelota se encuentra en movimiento y desean desviarla de su trayectoria ¿qué
deberán hacer?
En los casos anteriores se han aplicado una serie de fuerzas que han provocado
varios efectos, como el producido cuando la fuerza se aplicó de arriba abajo, pro-
vocando una presión sobre la pelota y observaron que la pelota se
Y cuando aplicaron la fuerza por un lado de la pelota, ésta
De acuerdo con la dirección y el sentido en que realizaron la aplicación
de la fuerza, con lo que pueden deducir que la fuerza es una magnitud .
de tipo
Finalmente, ¿qué tuvieron que hacer sobre la pelota en movimiento para
detenerla?
Cuando quisieron desviarla de su trayectoria inicial, sin detenerla, ¿qué
tuvieron que hacer?
Resumiendo, después de las observaciones anteriores, podemos lle-
gar a la conclusión de que las fuerzas tienen los efectos siguientes:
producen presión y deforman los cuerpos elásticos.
• Modifican el estado de movimiento de los cuerpos.
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65

4. Autoevaluación
1. Cuando aplicamos nuestra fuerza muscular sobre la pelota de esponja de arri-
ba abajo le estamos aplicando que provoca en
el cuerpo elástico
2. Si un cuerpo se encuentra en reposo y deseas ponerlo en movimiento es ne-
cesario
3. Si un cuerpo se encuentra en movimiento y deseas que se detenga, es necesario
4. Para que un cuerpo que se encuentra en movimiento cambie su dirección sin
detenerse, es necesario
5. Por las características de las fuerzas, éstas son magnitudes de tipo
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5. Experimento 7
La fricción
(Esta actividad apoya la secuencia 6 del libro de
Ciencias II. Énfasis en Física. Telesecundaria)
Propósito del experimento
Comprobarás las ventajas y desventajas de la fricción.
Material
• Dinamómetro graduado en newtons
• Hilo cáñamo o hilaza
• Tabique
• Trozo de madera de 20 x 10 x 5 centímetros
• Diez cilindros de madera o tubos de metal de longitud y diámetro se-
mejante al de un lápiz
• Patín o patineta con ruedas embaladas
• Dos láminas de vidrio plano de 10 x 20 centímetros
• Dos botes de lámina con los bordes de las bocas con una canal (como
los usados para guardar pintura o los de leche en polvo que requieren
guardarse herméticamente)
• Canicas de vidrio del mismo tamaño
• Hojas de papel y lápiz con punta
Desarrollo
Por el título de la práctica, seguramente tienes ya una idea del contenido de la
misma y por el propósito te cuestionarás acerca de la validez de la disyuntiva:
¿puede la fricción ser conveniente o inconveniente?, comenta con tus compañeros
de equipo al respecto y, con la intervención del docente, hagan una lista de venta-
jas y desventajas de la fricción, basados en las experiencias propias.
Fricción
Ventajas Desventajas
Después de discutir la experiencia, seguramente habrán llegado a la conclu-
sión de que existe una fuerza que se opone al desplazamiento de los cuerpos, uno
sobre el otro y que se conoce como fricción.
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6. Para su estudio experimental, atenderemos primero a los casos en que es con-
veniente disminuirla y, como ya dijimos, la fricción es la fuerza que se opone al
deslizamiento de un cuerpo sobre otro, como pudiera ser el arrastrar a un cuerpo
sobre el piso a partir del reposo.
Para medir el tamaño de la fuerza que deberás aplicar para poner al cuerpo en
movimiento, usarás un instrumento que se conoce como dinamómetro que, en
resumidas cuentas, es un resorte que se deforma ante la acción de una fuerza y
tiene una escala en la que se puede leer el tamaño de la fuerza aplicada.
Ata el tabique con el hilo cáñamo y suspéndelo del dinamómetro, tomando
al aparato por el aro que tiene en un extremo mientras del gancho del extremo
opuesto está suspendido el tabique, lee en la escala del aparato y podrás conocer
su peso y regístralo a continuación.
Ahora coloca el tabique sobre el suelo con la superficie mayor en contacto con
el piso; procede a tirar de él tomando el dinamómetro de su argolla, mientras el
gancho del mismo se encuentra fijo en el hilo cáñamo.
Observa la escala del dinamómetro y toma nota del valor máximo
que alcance. Regístralo:
Repite la operación tres veces y obtén el promedio de las lecturas,
que será el valor de la fuerza necesaria para poner en movimiento al
tabique, arrastrándolo sobre el piso. Anótalo a continuación:
Coloca ahora al tabique sobre el lado intermedio y procede a repetir
Figura 7.1. Ata el tabique por la experiencia de arrastrarlo sobre el piso, midiendo con el dinamó-
medio del hilo y suspéndelo del
dinamómetro. metro tres veces el tamaño de la fuerza necesaria para ponerlo en
movimiento; obtén el promedio, que registrarás como la fuerza nece-
saria para poner al ladrillo en movimiento:
¿Cómo son las fuerzas que ponen en movimiento a un
cuerpo pesado según la superficie de apoyo?
Iguales ( ) diferentes ( )
De lo anterior, puedes deducir que, para mover un
cuerpo pesado sobre una superficie de contacto, la
superficie sobre la que descansa aquel deberá ser:
Figura 7.2. Arrastra el tabique sobre el piso. Mayor ( ) menor ( ) es indistinto ( ).
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7. Analiza ahora una variante de los experimen-
tos anteriores, colocando en el piso una serie
de cilindros de madera o metal del mismo
diámetro y poniendo encima un ladrillo ata-
do con el hilo cáñamo. Repite las experiencias
planteadas con anterioridad, incluida la del
intercambio de materiales con otros equipos
de trabajo.
¿A qué conclusiones llegan? Figura 7.3. Coloca el tabique sobre la patineta.
¿En qué momento se aplica menor fuerza para iniciar el deslizamiento?
Sugerencia
Y si sustituyes los cilindros por canicas, ¿qué sucede? Realiza la expe- didáctica
riencia y toma nota cuidadosa de los resultados:
Intercambia tus
materiales de trabajo
(tabique, cáñamo y
dinamómetro) con los
¿Qué dificultades encuentras para la aplicación de los rodillos o las es- compañeros de otros
feras en el desplazamiento de los cuerpos pesados sobre una superficie dos equipos y repitan las
sólida? operaciones anteriores
y después, con la
intervención del docente,
Una posible solución es utilizar una plataforma con ruedas, en don- intercambien resultados.
de las esferas vayan contenidas en una serie de dispositivos conocidos ¿A qué conclusiones
como baleros y que tú seguramente has usado en forma de patineta o llegan?
patín, así que ahora coloca el tabique sobre la patineta o patín que ha- Tomen nota de la misma.
yas conseguido.
Finalmente podrás hacer un modelo de balero si usas los botes con
una canal en los bordes de la boca y, para ello, coloca sobre la mesa de
trabajo uno de los botes con la boca hacia arriba y ve poniendo en la
ranura del borde una serie de canicas, tantas como puedas, dejando un
pequeño espacio que les permita rodar sin estorbarse.
Hecho lo anterior, coloca el segundo bote boca abajo para que
coincida sobre la serie de canicas. Finalmente coloca encima de la base
del segundo bote el ladrillo y hazlo girar tirando del hilo cáñamo en
forma tangencial al bote cilíndrico sobre el que descansa. Toma nota de
la fuerza que se necesita para poner en movimiento el cuerpo pesado:
Desmonta el dispositivo anterior y pon un poco de aceite entre to-
das las canicas para que éstas queden lubricadas. Monta nuevamente el
dispositivo y repite las operaciones propuestas en párrafos anteriores,
¿encuentras diferencias entre los resultados de usar el balero seco y el
balero aceitado? Sí ( ) No ( )
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8. ¿A qué conclusiones llegas?
Sugerencia
didáctica
Repite las experiencias
planteadas anteriormente
y registra los resultados,
que comentarás con la Al principio del experimento se propuso que la fricción presenta tam-
intervención del docente. bién aspectos positivos. A continuación podrás comprobar algunos de
ellos; con tal fin, coloca la lámina de vidrio junto a una hoja de papel
y con un lápiz de punta bien afilada dibuja en ambas superficies la
misma figura, ¿qué sucede?
¿A qué atribuyes lo observado?
Figura 7.4. Tira del tabique tomando el dinamómetro de su argolla.
Una experiencia semejante es
cuando tratas de caminar sobre
una superficie mojada o peor aún
cuando sobre ella hay aceite o al-
gún tipo de lubricante.
Figura 7.5. Coloca encima del bote el ladrillo
y hazlo girar tirando del hilo cáñamo
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9. Autoevaluación
1. es la fuerza que se opo-
ne al desplazamiento de un cuerpo sobre otro.
2. Es la responsable del desgaste de suelas en los zapatos, el piso de pasi-
llos y escaleras de la escuela, así como los neumáticos de los automóviles,
3. Si queremos facilitar el desplazamiento de un cuerpo sobre otro,
podemos colocar entre ambos una serie de
4. Un dispositivo que aprovecha los cilindros o esferas colocadas en
una armadura que los mantiene en su lugar para facilitar el desplaza-
miento de los cuerpos adaptados en una plataforma son los llamados
5. Una sustancia que facilita el desplazamiento de un cuerpo sobre
otro recibe el nombre de
6. Un caso de aplicación favorable para la fricción es
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7

10. Una explicación del cambio.
La idea de fuerza
Una explicación del cambio. La idea de fuerza
¿Cuáles son las reglas del movimiento?
Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas
• La medición de la fuerza.
• La idea de inercia.
• La relación de la masa con la fuerza.
• La acción y la reacción.
• La descripción y predicción del movimiento mediante
las leyes de Newton.
• La aportación de Newton y su importancia en el desarrollo
de la física y en la cultura de su tiempo.
Aprendizaje esperado: Relaciona las leyes de Newton y las identifica
como un conjunto de reglas formuladas para
interpretar y predecir los efectos de las fuerzas
Experimento 8
La tercera ley de la dinámica
(Esta actividad apoya la secuencia 8 del libro de
Ciencias II. Énfasis en Física. Telesecundaria)
Propósito del experimento
Reconocerás la tercera ley de la dinámica a partir de la experimentación.
Material
• Tres o cuatro libros o algún objeto medianamente pesado como una
mochila
• Globo de hule
• Tijeras
• Popote de plástico como los usados para sorber refresco
• Cinta adhesiva
Material optativo
• Botella de plástico como los envases desechables de refresco
• Tapón cónico de hule o corcho que ajuste perfectamente en la boca del
envase, que tenga un tubo que lo atraviese por las bases
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11. Una explicación del cambio.
La idea de fuerza
• Bomba de aire para bicicleta cuya salida se pueda colocar en el tubo que
atraviese el tapón
• Lápiz cilíndrico o varilla de madera de tamaño semejante y que quepa
bien en el envase
• Cinta métrica
Desarrollo
Por experiencia propia sabes bien que si dejas libre un objeto cualquiera a cierta
altura sobre el suelo, éste tiende a caer por su peso, que es la fuerza con que es
atraído hacia el centro de la Tierra y si deseas que esto no pase, deberás hacer
algo como sostenerlo con un soporte, y para que lo entiendas mejor, procede de
la siguiente manera:
Pide a uno de tus compañeros de equipo que extienda frente a ti una mano con
la palma hacia arriba y ponle en ella un libro, que no deberá dejar caer. Cuando
esto suceda, pídele que te explique por qué no cae el libro, anota su respuesta:
Intercambia con tu compañero la ac-
ción anterior y extiende tu mano con la
palma hacia arriba frente al compañero
y pídele que te coloque el libro y tú no
lo dejes caer, ¿qué notas?
Compara tu respuesta con la anotación
que hiciste para explicar lo observado
en la acción de sostener el libro por par-
te de tu compañero. Figura 8.1. Coloca los libros sobre la palma de la mano.
¿Qué coincidencias y qué diferencias encuentras?
Coloca nuevamente el libro en la mano extendida de tu compañero y pídele ahora
que procure dejar la mano quieta una vez que al avisarle que le vas a retirar el li-
bro, se lo quites de la mano. Después de anunciarle que le vas a retirar el libro y re-
cordarle que su mano debe quedar quieta, retira el libro y observa. ¿Qué sucede?
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12. Repitan la acción varias veces, observando qué sucede, ¿siempre pasa lo mismo?
Sí ( ) No ( )
Sostén ahora el libro con la mano extendida y pide a tu compañero que lo retire en
un momento dado procurando no mover tu mano, ¿qué sucede?
Repitan la acción varias veces, observando qué sucede.
¿Siempre pasa lo mismo? Sí ( ) No ( )
¿Cómo explicas lo anterior?
Repitan las acciones anteriores, pero usando ahora dos libros y observen como
son ahora los resultados. ¿Son iguales en todo con respecto a las observaciones
hechas cuando utilizaron un libro? Sí ( ) No ( )
En caso negativo, ¿qué cambios notaste?
¿Cómo explicas lo anterior?
En ambos casos actúan dos fuerzas: una la que hace que los cuerpos tiendan a
caer hacia el piso (el peso) y una segunda, la que aplicaron tú y tu compañero
para evitar que los cuerpos cayeran, es decir la muscular. Si analizas las fuerzas
anteriores, seguramente podrás describir y establecer su relación y, consecuente-
mente, la ley que estamos estudiando.
El peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano es la primera
fuerza y su tamaño puedes considerarlo como la unidad, y su dirección de acción
es: horizontal ( ) vertical ( ) inclinada ( )
Con sentido hacia: arriba ( ) abajo ( ) la derecha ( ) la izquierda ( )
Mientras que la segunda (la muscular) tiene un tamaño
Menor al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )
Mayor al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )
Igual al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )
Con dirección de acción: horizontal ( ) vertical ( ) inclinada ( )
Con sentido hacia: arriba ( ) abajo ( ) la derecha ( ) la izquierda ( )
En resumen: las dos fuerzas tienen:
Tamaño igual ( ) diferente ( )
Dirección igual ( ) diferente ( )
Mismo sentido ( ) sentido contrario ( )
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13. Si llamas acción al peso, la fuerza muscular la puedes llamar como reacción y, por
lo observado, ambas fuerzas tienen
Tamaño igual ( ) diferente ( )
Dirección igual ( ) diferente ( )
Y actúan en sentidos iguales ( ) sentidos contrarios ( ).
De lo anterior puedes deducir que la ley que estamos estudiando se puede enun-
ciar de la siguiente manera:
A toda acción de una fuerza le corresponde una reacción igual en tamaño y
dirección, pero en sentido contrario.
Un ejemplo conocido de la tercera ley de la dinámica es el siguiente: toma el globo
de hule e ínflalo y amárralo por la parte en que lo inflaste. Usando dos trozos de
cinta adhesiva, pega alineados sobre el globo dos pequeños pedazos de popote
de plástico y pasa a través de ellos un hilo cáñamo que uno de tus compañeros de
equipo deberá sostener a una distancia prudente, mientras tú tomas el otro extre-
mo del hilo cáñamo para que quede horizontal, colgando el globo junto a ti y, en
un momento dado usando las tijeras, corta la boca del globo, dejándolo libre.
Figura 8.2. Recorta la boca del globo.
¿Qué sucede?
¿Por qué?
Finalmente, usando el material optativo, toma el envase de plástico colocándole
el tapón con el tubo y asegúrate que no tenga fugas; procede a ajustar la salida de
la bomba de aire para bicicleta en el tubo del tapón y sosteniendo el tapón en su
lugar con una mano, procede a inyectar aire, hasta que notes que ya no puedes
inyectar más aire.
Coloca la botella en una posición que apunte inclinada hacia arriba y asegúrate
que no esté frente a ella ninguna persona y, sosteniendo el tapón, deja que la bo-
tella quede libre, ¿qué sucede?
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14. Mide el desplazamiento de la botella y anótalo en la tabla correspondiente.
Repite la operación, sólo que ahora deberás introducir en la botella el lápiz o
varilla de madera antes de proceder a inyectar aire. Una vez inflada la botella al
máximo, colócala en la misma posición que en el caso anterior y suéltala. Mide el
desplazamiento de la botella y anótalo en la tabla correspondiente. La siguiente
experiencia se recomienda realizarla en el patio de la escuela.
Repite la operación, sólo que ahora deberás introducir agua en la botella hasta una
tercera parte de su volumen antes de proceder a inyectar aire. Una vez inflada la bo-
tella al máximo, colócala en la misma posición que en los casos anteriores y suéltala,
con la advertencia de que al expulsar el agua ésta sale a presión y puede mojarte.
Mide el desplazamiento de la botella y anótalo en la tabla correspondiente.
Botella inflada con: Desplazamiento
Sólo aire
Aire y cilindro de madera
Aire y agua
Revisa la tabla y comenta con tus compañeros de equipo los resul-
Sugerencia tados.
didáctica
¿Son iguales los desplazamientos? Sí ( ) No ( )
Compara tus observaciones
con otros compañeros del En caso negativo, ¿cómo lo explicas?
equipo y con el auxilio
del docente lleguen a
conclusiones, tomando nota
cuidadosa de ellas:
Considerando los resultados Discute las respuestas con los demás integrantes del equipo y, con
de las experiencias el auxilio del docente, traten de llegar a una conclusión tomando en
anteriores, comenta con cuenta lo siguiente:
tus compañeros de equipo
¿En qué caso se requiere más fuerza para expulsar el contenido de la
¿en dónde has visto que
botella?
se presenten casos de la
tercera ley de la dinámica
o ley de la acción-reacción
en hechos y situaciones
cotidianas? ¿Por qué?
Preparen una cartulina
u hoja de rotafolios para
exponerla a los demás
equipos de trabajo y
comparen sus conclusiones, ¿En qué caso es mayor la acción?
discutiendo coincidencias
y diferencias para llegar a
conclusiones de todos los
equipos, apúntalas en el Y consecuentemente
momento que el docente
juzgue conveniente.
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15. Autoevaluación
1. En los cohetes que se usan en las fiestas tradicionales de tu
comunidad y que explotan en lo alto, la acción corresponde a
2. Cuando te sientas en una silla aplicas una fuerza sobre el asiento que es
, misma que es la correspondiente a la ac-
ción y la correspondiente a la reacción ¿dónde la notas?
3. ¿Por qué rebota una pelota elástica, cuando la lanzas contra una pared sólida?
4. En la pregunta anterior, ¿cuál es la acción?
y la reacción
5. El enunciado de la tercera ley de la dinámica es:
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