Secundaria. Segundo grado.

Ciencias 2. Física Serie ¡Activate!

Ek Editores

Secuencia 19. La atracción entre dos cuerpos, ¿una cuestión de gravedad?

Respuestas del libro

Inicio

Ahora pidan que suelte el globo que contiene helio. ¿Qué ocurre en este caso?

Respuesta:

El globo se eleva.

Discutan las siguientes preguntas.

¿Por qué cuando se sueltan se cae casi todos los objetos?

¿Por qué unas cosas caen más rápido que otras?

¿Por qué cuando se lanza la pelota hacia arriba finalmente también cae?

¿Cómo explican lo que ocurrió con el globo de helio?

Respuesta:

Los objetos caen porque existe una fuerza que la de atracción hacia la tierra.

Caen más rápido que otras porque algunas sufren mayor resistencia con el aire que otras.

Cae porque tienen una fuerza de atracción hacia la tierra, la cual hace que la velocidad que tienen para subir descienda hasta ser cero y caiga al suelo.

Es porque el gas que está dentro tiene menor densidad que el aire, es cómo si una pelota que está al fondo de una alberca es liberada, esta flota hasta llegar a la superficie porque es menos densa que el agua.

Idea inicial

¿Por qué caen los objetos?¿Por qué algunos lo hacen más rápido que otros?

Respuesta:

Porque existe una fuerza que es la de atracción hacia la tierra y esta provoca que los objetos caigan y algunos caen más rápido ya que sufren menos resistencia al aire que otros.

¿Cuáles deben ser las condiciones para que los objetos caigan a la misma velocidad?

Respuesta:

Deben de estar en el vacío, ya que ahí no hay aire.

Ver explicación

¿Crees que la Tierra atrae a los cuerpos que están lejos, cómo la Luna, y la Luna está cayendo?¿Por qué?

Respuesta:

Si, se llama la fuerza gravitacional y la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna es la misma con la que la Luna atrae a la Tierra. Si está cayendo, pero como ambas se están atrayendo entonces sólo cae muy poco cada vez que da una vuelta.

Esta página no tiene preguntas que responder ni actividad a realizar.
Activate

¿Cuál es la causa por la que los objetos flotan en una estación espacial?

Respuesta:

Es porque la fuerza centrifuga de la estación espacial y la fuerza de atracción a la tierra son iguales, por lo tanto es cómo si las fuerzas fueran cero y no hubiera fuerza aplicada a la estción.

La fuerza centrifuga proviene de que la estación da vueltas alrededor de la Tierra.

Después de una estancia prolongada en el espacio,¿por qué los astronautas no pueden mantenerse en pie en la Tierra?

Respuesta:

Porque durante un periodo prolongado de tiempo sus músculos no estuvieron acostumbrados a mantenerse de pie, la sangre que tiene que bombear el corazón en la tierra que en la estación espacial no es la misma, y además su órganos se reacomodan porque aquí la atracción a la tierra hace que estén hacia abajo y no flotando.

Ciencia en acción

¿Qué sucederá si colocan la hoja arriba del cuaderno y lo dejan caer conservando la posición de la hoja?

Respuesta:

El cuaderno va a caer, pero la hoja tendrá una resistencia al aire mayor, entonces le tomará más tiempo caer.

¿Y si pegan la hoja debajo del cuaderno y lo dejan caer?

Respuesta:

Se espera que el libro empuje a la hoja que está debajo y en este caso no habría resistencia del aire, sería cómo cualquier hoja que está dentro del libro.

Los resultados que obtuvieron,¿eran los que esperaban?¿Por qué?

Respuesta:

Describe tus resultados y compáralos con tus hipótesis, menciona si son los que esperabas, si no lo eran menciona que fue diferente.

Activate

¿Por qué cae más rápido una roca que una hoja de papel?

Respuesta:

Es lo mismo que sucede con el experimento del libro, la hoja tiene más resistencia hacia el aire al caer, por lo tanto tarda más.

Evaluación formativa

Considerando lo que hasta ahora has aprendido,¿qué nuevas ideas tienes?

Respuesta:

Menciona lo que has aprendido durante la lección, no olvides volver a revisas lo que más te interesó para poder recordar lo que más te ha gustado.

¿Qué información has obtenido con lo que sabías al principio?

Respuesta:

Recuerda ir a la primera página, si algo de lo que hay en la secuencia coincide con lo que sabías mencionalo.

Regresa a la actividad de la sección ¡Ciencia en acción!

¿Cómo explicas tus resultados?

Respuesta:

Has un recuento de los resultados que obtuviste en el experimento anterior y trata de explicar con la información de la secuencia que pasó y por qué pasó.

Esta página no tiene preguntas que responder ni actividad a realizar.
Para profundizar

Consulta la sección Digitalmente para conocer acerca de la siguiente información

¿Cómo explicaban el movimiento de los planetas y cuáles fueron las leyes o principios que formularon?¿Qué instrumentos utilzaron?

Respuesta:

Postulados de Kepler:

  1. Los planetas se mueve de forma elíptica y el Sol está en uno de sus focos.
  2.  La línea que conecta al planeta y al Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
  3. El cuadrado de los periodos de los planetas es proporcional al cubo de las distancias de éstos al Sol. 

Tycho Brahe:

  • Geocentrismo. La Tierra como centro de la esfera de las estrellas fijas o firmamento.
  • Finitismo esférico. El mundo se concibe cómo una esfera con su límite en el cielo.
  • Un cosmos con dos centros, puesto que además de la Tierra -centro cosmológico- el Sol es centro de los movimientos planetarios de las cinco estrellas errantes.
  • Una concepción de cosmos concordante con la experiencia sensorial.
  • Además se sustituye la constitución heterogénea del cosmos a partir de cuatro elementos y un éter.

Galileo Galilei:

Acitavate

¿Cómo sería fuerza entre dos astros si la masa de ambos aumenta al doble o la distancia entre ellos disminuye a la mitad?

Respuesta:

La fuerza de atracción será mayor.

Ver explicación

¿Qué sucedería si la masa de uno aumenta el triple, pero la distancia de separación también aumenta al triple?

Respuesta:

Es menor la fuerza de atracción.

Ver explicación
Idea final

¿Por qué caen los objetos?

Respuesta:

Porque hay una fuerza de atracción entre los objetos y la Tierra, eso provoca que caigan.

¿Por qué no se tocan la Tierra y la Luna?

Respuesta:

Las fuerzas aplicadas sobre la luna están en equilibrio.

Ver explicación

¿Dos estrellas cercanas se atraen?¿Y dos galaxias?

Respuesta:

Si se atraen.

Ver explicación

¿Cómo explicas al movimiento de los planetas a partir de la gravitación?

Respuesta:

Cuerpos de mayor masa (Sol) mantienen en un campo inescapable cuerpos de menor masa (Planetas) que se mantienen en movimiento. Ya que si no tienen movimiento serán atraídos al cuerpo de mayor masa.

Vivo la ciencia

¿Cómo está distribuido el peso del dispositivo?

Respuesta:

El peso se distribuye con un equilibrio, en el cuál el punto de apoyo puede coincidir con los centros de gravedad de los tenedores.

¿Por qué los tenedores pueden permanecer en equilibrio sostenidos de un extremo del palillo?

Respuesta:

Porque el punto de apoyo del palillo con el vaso coincide con los centros de gravedad de los tenedores.

Ver explicación

¿Cómo actúa la fuerza de atracción en este dispositivo?

Respuesta:

Cómo se pudo encontrar un equilibrio entre el punto de apoyo y los centros de gravedad entonces la fuerza de atracción es igual a la fuerza normal que aplica el palillo sobre el tenedor.

¿Cuál es la función de la gravitación en el equilibrio del dispositivo?

Respuesta:

Que el peso de los tenedores se iguale a la fuerza normal de los tenedores al estar apoyados en los palillos.

La atracción entre dos cuerpo, ¿una cuestión de gravedad?

Respuesta:

Si, ya que la gravedad es una propiedad de todos los cuerpos que provoca que atraigan a otros cuerpos.

Ver explicación
Fuerza entre el Sol y la Tierra.

a) Deben investigar la masa del Sol y la distancia media o promedio entre estos dos astros. Escriban al procedimiento en su cuaderno.

b) Expliquen con base en los resultados el movimiento de la Tierra respecto al Sol y el papel de la gravitación en la caída de los cuerpos en la superficie terrestre.

Respuesta:

Esta es la formula de la Ley de Gravitación Universal.

F= (G )(m1 x m2)/(r2)

G= 6.67x10-11 N*m2/kg2

m1 (sol)= 1.99x1030

m2 (tierra)=5.97x1024

r2= (1.49x1011)2

Si sustituimos todos los datos en la formula nos dará el siguiente resultado.

F= 3.52X1022 N

Cómo vemos es muy alta la fuerza, pero la velocidad con la que gira la Tierra alrededor del Sol provoca una fuerza centripeta igual, por eso tiene cierta órbita.

En la tierra los objetos caen porque son atraídos a la tierra por la gravitación, pero no tienen alguna fuerza que iguale a la del peso para poder quedarse suspendidos.

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