Secundaria. Segundo grado.

Ciencias 2. Física Serie ¡Activate!

Ek Editores

Secuencia 13. ¿Cómo actúan las fuerzas?

Respuestas del libro

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En la figura 13.1 se muestra una mujer que ejerce fuerza de contacto sobre una pared. ¿Qué efecto produce la fuerza de contacto sobre la pared?

Respuesta:

Está ejerciendo una fuerza de contacto, su fuerza sólo produce una tensión sobre la pared, ya que su fuerza no es la suficiente para moverla se queda inmóvil.

La figura 13.2 ilustra un hombre y una niña que intenta levantar un objeto pesado aplicando una fuerza.¿Qué efectos sobre los objetos produjeron las fuerzas aplicaron la niña y el hombre?

Respuesta:

Al aplicar la fuerza sobre los objetos aplicaron la suficiente para que los objetos sean levantados.

Idea inicial

¿Cómo se puede saber que una fuerza actúa sobre un objeto?¿Qué tipos de fuerzas hay y de qué maneras se manifiestan?

Respuesta:

Se sabe porque esa fuerza pudo cambiar el estado en el que estaba el objeto, si estaba en reposo y lo sacó del reposo, si disminuyó su fuerza, etc. Mientras sufra un cambio se aplicó una fuerza.

Aquí te dejo un vídeo que explica un poco las fuerzas que nos rodean.


Activate

¿En las figuras se observan casos donde un objeto se pone en movimiento por la aplicación de una fuerza?

Respuesta:

En los tres casos se está aplicando una fuerza, en la primera parece que no, pero la mujer está aplicando una fuerza que empuja la pared, el hombre y la niña ponen en movimiento la pesa porque aplican una fuerza superior a la de su peso y en la última el balón se mueve porque alguien pudo aplicar la fuerza suficiente para ser arrastrado.

¿En cuáles cambia su forma por la acción de una fuerza?

Respuesta:

En los dos últimos casos podemos ver que hay una deformación, al patear el balón este cambia de posición entonces sufre una deformación, el mismo caso se aplica en la pesa.

¿Hay casos donde se aplique una fuerza a un objeto y no se deforme ni se mueva?

Respuesta:

Si, en el primer caso podemos ver que la fuerza aplicada no es suficiente para poder cambiar el estado de reposo de la pared.

Activate

¿Cómo es el movimiento del balón antes de que el jugador lo patee?

Respuesta:

Está en estado de reposo, ya que sobre el sólo está aplicado la fuerza de su propio peso.

¿Cómo es después de patearlo?¿Cómo será el movimiento del balón si el jugador lo patea con una fuerza mayor?

Respuesta:

Si lo patea con suficiente fuerza el balón debería de salir de estado de reposo, si es pateado con más fuerza el balón debería de mantener su estado de movimiento por mucho más tiempo.

Si se coloca una pelota de plástico en lugar de un balón,¿cómo será su movimiento?¿Por qué?

Respuesta:

Ya que la fuerza es masa por aceleración entonces si se reduce su masa será menor su fuerza, por lo tanto su peso será menor, es decir que se necesitará menor fuerza para ser movida.

Activate

¿Por qué el hombre fuerte no pudo levantar las pesas?¿Qué puede hacer para que logre levantarlas?

Respuesta:

Porque no aplicó una fuerza que pudiera ser más grande que la fuerza de su peso, debería de aplicar mayor fuerza para cambiar su estado de reposo.

¿Existe alguna fuerza ejercida por las pesas?¿Qué?

Respuesta:

Si, la fuerza de su peso, el cual es la fuerza que tiene la tierra de atraer las cosas.

¿Cómo sabemos cuánta fuerza debe aplicar el hombre fuerte para levantar la pesa?

Respuesta:

Si calculamos la masa de la pesa se puede calcular la fuerza de su peso, entonces podremos saber que debemos de aplicar más fuerza de lo que es su peso.

Activate

Dibuja en la figura los vectores de fuerza que actúan sobre el carro

Respuesta:

¿Cuál es el resultado de las fuerzas dirigidas hacia la derecha?¿y de las fuerzas dirigidas a la izquierda?

Respuesta:

El resultado es que se moverá a la derecha, ya que si hacemos la sumatoria de fuerzas.


Hay un perro a la izquierda y dos a la derecha, si tomamos que la derecha es positivo e izquierda negativo entonces la sumatoria de fuerzas sería.

-10 N+10 N+10 N=10 N.

Así que se moverá al lado positivo (derecha) con 10 N de fuerza.

¿Cuál es el valor de la fuerza resultante?¿hacía donde apunta?

Respuesta:

Aquí está la resultante determinada por la flecha en verde con una fuerza de 10 N.

Activate

¿Por qué el perro no logra mover la caja?

Respuesta:

Porque la fuerza del peso de la caja es mucho más que la fuerza que el perro puede aplicar para jalar la cuerda.

¿Cuál es la fuerza que ejerce la caja que evita que se mueve? Traza este vector de fuerza sobre la imagen.

Respuesta:

La fuerza de atracción a la tierra, su peso, que se representa con una flecha hacia abajo.

Explica que sucede en términos de fuerzas, Menciona cuanto vale la fuerza resultante.

Respuesta:

En términos de fuerza tenemos el peso de la caja en Newtons y la tensión de la cuerda que es por la fuerza aplicada por el perro en Newtons. Ya que sabemos que no mueve la caja entonces se resta la fuerza del peso menos la tensión y nos tiene que dar que la resultante es positiva, dando que la caja tiene más fuerza y se mantiene en su lugar.

Activate

¿En qué casos hay equilibrio?

Respuesta:

En el inciso c, ya que hay un peso de 800 y uno de 400, mientras que hay dos tensiones de 600, suponiendo que los pesos son negativos y las tensiones positivas, si las sumamos, sería

-800-400+600+600=0 N, por lo tanto hay un equilibrio en las fuerzas.

¿Cuánto vale la suma de los vectores en esos casos?

Respuesta:

A cero, ya que debe de haber un equilibrio, no se debe de inclinar para ningún lado.

Evaluación formativa

Comenta lo que has aprendido de el equilibrio de fuerzas

Respuesta:

Con lo que entendiste en la actividad anterior comenta lo que aprendiste, si no has comprendido te dejo el siguiente vídeo.


Ciencia en acción

¿Esperan que la hoja con los libros inicie su movimiento en el momento en que comiencen a jalar?

Respuesta:

Lo más probable es que no, ya que en cuanto comenzamos a jalar la liga no estará tensa, por lo tanto no será fuerza suficiente para jalar los libros y la hoja.

Ciencia en acción

¿Cuánto esperan que la liga se estire?

Respuesta:

Con respecto a tus especulaciones contesta esta pregunta, yo te diría que se va a estirar hasta que la tensión de la hoja lo permita, si lo permite, la liga se va a estirar hasta su límite y será cuando podrá mover los libros.

¿El alargamiento de la liga será el mismo al mover la hoja con los libros?

Respuesta:

Debería de ser, ya que tiene que llegar a su límite y después poder comportase cómo una tensión y ser usada cómo fuerza para mover los objetos.

¿En qué momento empieza el movimiento, desde que se inició el jalón de la liga o hasta que alcanza cierta longitud?

Una vez que la hoja con libros está en movimiento, ¿qué sucede con la longitud de la liga?,¿es igual a como estaba al iniciar el movimiento o ha cambiado?

Respuesta:

Con respecto a los resultados contesta estas preguntas.

Lean las afirmaciones e identifique las verdaderas

Respuesta:

Las afirmaciones verdaderas son:

  • Al mover los libros hay una fuerza de fricción que se opone al movimiento
  • La fuerza de fricción es mayor cuando los objetos en contacto están en reposo que cuando están en movimiento
Activate

¿Qué artefacto es y cómo funciona?

Respuesta:

Es una palanca, sirve para poder objetos pesados sin la necesidad de mucha fuerza.

Ver explicación
Evaluación formativa

Comenten en grupo con el docente lo qué han aprendido acerca del equilibrio de las fuerzas.

Respuesta:

Recopila todo lo que has entendido y si tienes dudas pregúntalas a tu docente y compañeros.

Cierre

¿Cómo se sabe que hay una fuerza actuando sobre un objeto?¿Qué tipos de fuerzas existen y de qué manera se manifiestan?

Respuesta:

Ve al apartado de inicio y analiza tu respuesta, ahora compárala con lo que sabes y si hay algo que no habías escrito entonces agrégalo o cambia tu respuesta.

Así como una pelota sumergida en el agua flota, un globo aerostático con gas helio también sube. ¿Qué ejerce sobre el una fuerza de flotación?

Respuesta:

Lo ejerce el fluido en el que está sumergido, debido a que la densidad de los objetos que flotan es menor que el fluido en el que están sumergidos sucede la fuerza de flotación.

¿Qué fuerza actúa sobre los cuerpos cuando ser les deja caer libremente?

Respuesta:

El peso, que es la fuerza con la que la materia es atraída a la tierra

Escribe un ejemplo de un objeto que cae y no alcanza grande velocidad por la fuerza del aire sobre el. Comenta hacia donde se fue esa fuerza.

Respuesta:

Una pluma de pájaro cayendo, la fuerza sigue ahí, pero la resistencia del aire se aplica sobre ella, si se eliminara el aire y sólo se tuviera la fuerza de atracción caería igual que todos los objetos.

Vivo la ciencia

¿Qué conceptos de la física está presente en las tres leyes?

Respuesta:

La fricción, la querer jalar una caja hay una fuerza de fricción en sentido opuesto.

La fuerza para levantar un objeto, ya que el objeto se quedaría en reposo hasta que llegara una fuerza lo hiciera cambiar de estado.

La aceleración, mientras un objeto se mueve y es empujado hacia una dirección entonces la fuerza cambia al sentido en el que fue empujado, hay una variación de velocidad, entonces hay una aceleración.

¿En cuál de las leyes se dice que las fuerzas son interacciones, es decir, que actúan en parejas sobre dos cuerpos diferentes?

Respuesta:

En la tercera, para toda acción hay una reacción en sentido opuesto y de igual magnitud.

Un ejemplo es la fuerza normal, es proporcional al peso y es ejercida por la superficie en donde esté un objeto.

¿Qué tuvieron que aprender para explicar que una persona menos fuerte puede levantar una carga que no logra una persona más fuerte?

Respuesta:

La fuerza aplicada y el funcionamiento de la palanca.

¿Cómo se conoce al efecto de varias fuerzas que actúan simultáneamente?

Respuesta:

Suma de fuerzas

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