shrek "Impulso y Momentum"

Impulso y Momentum

2024/2025

OBJETIVOS DE LA CLASE: • Definir operacionalmente los conceptos de momento lineal e impulso. • Explicar, con ayuda de esquemas, los conceptos de choque entre cuerpos y propulsión de proyectiles, aplicando la ley de conservación del momento lineal.

CONTENIDOS: • Impulso y cantidad de movimiento lineal. • Conservación del momento lineal.

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OBJETIVOS DE LA CLASE: • Definir operacionalmente los conceptos de momento lineal e impulso. • Explicar, con ayuda de esquemas, los conceptos de choque entre cuerpos y propulsión de proyectiles, aplicando la ley de conservación del momento lineal.

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Introducción.

Un ogro llamado Shrek vivía solo en un pantano. Cierto día su soledad se ve interrumpida por la invasión de un grupo de personajes de cuentos de hadas, todos ellos desterrados de sus mismos cuentos por Lord Farquaad, rey de Duloc. Shrek decide salvar su hogar llegando a un acuerdo con Farquaad. Shrek debe ir en busca de la princesa Fiona y rescatarla de la torre donde se encuentra custodiada por un dragón que lanza fuego. Una vez salvada la princesa, debe ser entregada a Lord Farquaad quien deberá casarse con ella para poder ser rey. En esta aventura Shrek deberá romper el hechizo que ronda sobre Fiona para recuperar su tranquilidad y ser feliz nuevamente. Tu misión consíste en ayudar a Shrek a encontrar la palabra mágica que rompa el conjuro que tiene atrapada a Fiona en otro cuerpo, deberás dar solución a 7 retos que te mostrarán las letras de la palabra precisa para ayudar a Ogro.

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SECCIÓN 1: OBSERVANDO Y REFLEXIONANDO "INICIO"

Actividad: En esta actividad espero que los estudiantes realicen un levantamiento de contenido sobre fuerza y tiempo, relacionándolos con el concepto de impulso Para ello, es necesario que los estudiantes interactúen entre ellos, generando una discusión sobre el contenido. Esto permite la co-construcción del conocimiento entre iguales.

¡Importante! Al interior de la actividad encontrarás los formatos de las Metacogniciones [SE REGISTRA INDIVIDUALMENTE], los cuales deberás enviar "en el formato de Google". Recuerda que no enviar las Metacogniciones NO permite registrar el cierre de nuestra actividad.

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Pregunta 1. Con base en la imagen de la actividad 1 [ver PDF]. Describe qué debe hacer el atleta para realizar el salto.

Invasión del Pantano (1-7)

Aplica aceleración desde los pies a la superficie.

Aplica fuerza desde los pies a la superficie.

Aplica momentum desde los pies a la superficie

Aplica impulso desde los pies a la superficie.

Pregunta 2. Con base en la imagen de la actividad 1. ¿Qué variables físicas están representadas en este movimiento?

Invasión del Pantano (1-7)

Masa y velocidad

Velocidad y distancia

Fuerza y tiempo de aplicación

Masa y aceleración

Pregunta 3. Con base en la imagen de la actividad 1. ¿En cuál(es) instante(s) del salto se está aplicando una mayor fuerza al cuerpo?

Invasión del Pantano (1-7)

En [a] y en [e]

Sólo en [a]

En [b,c,d y e]

Sólo en [e]

Pregunta 4. Con base en la imagen de la actividad 1 y con respecto a la actividad, ¿cómo llamarías a la relación que existe entre fuerza y tiempo?

Invasión del Pantano (1-7)

Impulo

Momentum

Velocidad

Energía Mecánica

¡Perfecto!

El primer [1/7] elemento de la clave es la letra:

Invasión del Pantano (1-7)

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SECCIÓN 2: INVESTIGANDO"DESARROLLO"

Se sugiere trabajar esta actividad observando la imagen y analizando la información entregada.

I. Momento Lineal (P)

Actividad. Trabaja con tus compañeros(as) la siguiente situación cotidiana y encuentra posibles respuestas. Situación: La masa de un balón de fútbol es 0.450 [kg]. En un penal, el jugador da una patada al balón, generando un contacto entre la zapatilla y el balón que dura un tiempo de 0.008 [segundos], por lo que el balón es lanzado con una velocidad de 20 [m/s].

Metacognición

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Pregunta 1. Según la situación observada y la información relevante mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Cuál es la velocidad del balón antes de ser pateado?

Visita a Duloc 2/7

La velocidad inicial es 9.8 m/s.

20 m/s

Imagen

La velocidad inicial es nula.

25 m/s

Pregunta 2. Según la situación observada mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Cómo se puede medir la cantidad de movimiento que tuvo el balón?

Visita a Duloc 2/7

Multiplicando la masa del cuerpo por su aceleración en ese instante.

Dividiendo la masa del cuerpo por su velocidad en ese instante.

Imagen

Multiplicando la masa del cuerpo por su velocidad en ese instante.

Dividiendo la velocidad del cuerpo por su masa en ese instante.

Pregunta 3. Según la situación mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: Al momento de ser pateado, ¿qué le sucede al balón?, ¿tiene la misma velocidad que antes de ser pateado?

Visita a Duloc 2/7

El balón no se mueve y la velocidad no cambia, la masa permanece constante.

El balón se mueve y la aceleración cambia, pero la masa permanece constante.

Imagen

El balón se mueve y la velocidad cambia, pero la masa permanece constante.

El balón no se mueve y la velocidad no cambia, la masa es cero.

Pregunta 4. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: Si el balón no tiene la misma cantidad de movimiento después de ser pateado, ¿qué cambió?

Visita a Duloc 2/7

Cambia la aceleración del cuerpo.

Cambia la masa del cuerpo.

Imagen

Cambia la densidad del cuerpo.

Cambia solo la velocidad del cuerpo.

¡Impresionante!

El segundo [2/7] elemento de la clave es el dígito:

Visita a Duloc 2/7

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SECCIÓN 2: INVESTIGANDO"DESARROLLO"

Se sugiere trabajar esta actividad observando la imagen y analizando la información entregada.

II. Impulso (I)

Actividad. Analiza con tus compañeros(as) la misma situación anterior y encuentra posibles respuestas a otras interrogantes en relación a ella. Situación: La masa de un balón de fútbol es 0.450 [kg]. En un penal, el jugador da una patada al balón, generando un contacto entre la zapatilla y el balón que dura un tiempo de 0.008 segundos, por lo que el balón es lanzado con una velocidad de 20 [m/s].

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Pregunta 1. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Qué ocurre en el instante de patear el balón?

Batalla contra el Dragón [3/7]

Al balón se le aplica una velocidad.

Al balón se le aplica una fuerza.

Imagen

Al balón se le aplica una masa.

Al balón se le aplica una aceleración.

Pregunta 2. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: Respecto al tiempo empleado en el golpe del balón, ¿influye en el movimiento que este realiza?

Batalla contra el Dragón [3/7]

No, ya que producto del tiempo, es la suma del impulso entregado al cuerpo.

No, ya que producto del tiempo, es la diferencia del impulso entregado al cuerpo.

Imagen

Sí, ya que producto del tiempo, es la suma del impulso entregado al cuerpo.

Sí, ya que producto del tiempo, es la diferencia del impulso entregado al cuerpo.

Pregunta 3. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿El balón experimenta impulso? Justifica.

Batalla contra el Dragón [3/7]

Sí, ya que se le aplica una velocidad por un determinado tiempo.

No, ya que no se le aplica una fuerza por un determinado tiempo.

Imagen

Sí, ya que se le aplica una fuerza por un determinado tiempo.

No, ya que se le aplica una aceleración por un determinado tiempo.

Pregunta 4. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Qué magnitud tiene el impulso y la fuerza ejercida sobre el balón?

Batalla contra el Dragón [3/7]

Impulso:0. 9 [Ns] y fuerza: 1125 [N].

Impulso: 19 [Ns] y fuerza: 1.125 [N].

Imagen

Impulso: 90 [Ns] y fuerza: 2125 [N].

Impulso: 9 [Ns] y fuerza: 1125 [N].

¡Excelente!

El tercer elemento [3/7] de la clave es el dígito:

Batalla contra el Dragón [3/7]

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SECCIÓN 2: INVESTIGANDO"DESARROLLO"

Se sugiere trabajar esta actividad observando la imagen y analizando la información entregada.

I. Conservación del Momento Lineal y colisiones

Actividad: En esta actividad, deberás reconocer lo que ocurre con el momento lineal cuando existe un cambio de masa o de velocidad. Interactúa con tus compañeros(as) para resolver las siguientes aplicaciones de conservación del momento lineal, respecto a las colisiones de un cuerpo. Situación: Dos partículas de masas m1 y m2 que se mueven en la misma línea de acción, con velocidades vi1 y vi2´, chocan en forma perfectamente inelástica. [ver figura]

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Las partículas no chocan, no se deforman y no modifican su movimiento (en velocidad).

Las partículas chocan, se deforman pero no modifican su movimiento (en velocidad).

Las partículas chocan, se deforman y modifican su movimiento (en velocidad).

Las partículas no chocan, pero se deforman y si modifican su movimiento (en velocidad).

Rescatando a Fiona [4/7]

Pregunta 1. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Qué ocurre en esta situación?

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Distintas

Iguales

Ambas son cero

Infinitas

Rescatando a Fiona [4/7]

Pregunta 2. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta:¿Cómo son las velocidades antes y después del choque?

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Perfectamente Elástico

Plástico

Perfectamente inelastico

Hermético

Pregunta 3. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta:¿Qué tipo de choque o colisión corresponde a la situación que se está mencionando?.

Rescatando a Fiona [4/7]

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El momento lineal permanece constante, solo cambia su energía cinética.

El momento lineal y su energía cinética cambian

El momento lineal NO permanece constant y cambia su masa.

El momento lineal permanece constante y su masa cambia

Rescatando a Fiona [4/7]

Pregunta 4. Según la situación observada y mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta:¿Cómo es el momento después del choque?

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¡Muy Bien!

El cuarto [4/7] elemento de la clave es la letra:

Rescatando a Fiona [4/7]

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SECCIÓN 2: INVESTIGANDO"DESARROLLO"

Se sugiere trabajar esta actividad observando la imagen y analizando la información entregada.

III. CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL Y COLISIONES

Actividad . Analiza con tus compañeros(as) el ejercicio de conservación del movimiento lineal. Ejemplo: Un bloque (cuerpo 1) de 8 [kg] se mueve sobre una recta horizontal con una velocidad de 4 [m/s]. Al hacerlo, choca con otro bloque (cuerpo 2) de 3 [kg] que se mueve sobre la misma recta con una velocidad de 2 [m/s], en sentido opuesto al primer bloque. Después del choque, el cuerpo 1 se sigue moviendo en la misma dirección y sentido que antes, pero con una velocidad de 2 [m/s]. Calcular la velocidad con que se moverá el cuerpo 2 después del choque.

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Pregunta 1. Según la situación observada y la información relevante mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Qué le pasa a la masa de los cuerpos?

Amenaza de Robin Hood 5/7

Cambia para el cuerpo 1 y el cuerpo 2.

Cambia para el cuerpo 1

Imagen

Cambia para el cuerpo 2.

No hay cambio de masa en el sistema

Pregunta 2. Según la situación observada y la información relevante mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Qué le ocurre al cuerpo 2?

Amenaza de Robin Hood 5/7

Cambia de masa

Cambia de velocidad

Imagen

Cambia de momento lineal

Cambia de estado

Pregunta 3. Según la situación observada y la información relevante mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: En un sistema donde solo actuan fuerzas internas, la cantidad de movimiento total del sistema...

Amenaza de Robin Hood 5/7

Siempre se conserva, antes y después de una interacción

Cambia proporcionalmente

Imagen

Cambia exponencialmente

No se puede saber

Pregunta 4. Según la situación observada y la información relevante mostrada en la figura, responde la siguiente pregunta: ¿Cuál es la ecuación equivalente de la expresión Pi = Pf?

Amenaza de Robin Hood 5/7

m1 v1i = m1 v1f + m2 v2f

m1 v1i – m2 v2i = v2f

Imagen

m1 v1i – m2 v2i = v1f + m2

m1 v1i – m2 v2i = m1 v1f + m2 v2f

¡Imparable!

El quinto [5/7] elemento de la clave es la letra:

Amenaza de Robin Hood 5/7

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SECCIÓN 3: CONCLUYO Y ME EVALUO"CIERRE"

Concluyo y me evalúo [Parte 1]

I. Resuelve los siguientes problemas de impulso y momento lineal de manera individual.

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Pregunta 1. La propiedad llamada cantidad de movimiento o momento está asociada a la cantidad de masa que tiene un cuerpo y a la velocidad con que este se mueve. Por lo tanto, ¿qué ocurre cuando el cuerpo colisiona con otro?

El Verdugo Thelonius 6/7

El momento permanece en el cuerpo.

El momento no se transfiere.

Imagen

El momento se transfiere.

Falta información.

Pregunta 2. Si la fuerza del impacto no varía, pero se duplica la duración del tiempo de aplicación sobre un cuerpo, ¿qué sucede con el impulso?

El Verdugo Thelonius 6/7

Permanece constante.

Aumenta al doble.

Imagen

Tiene un incremento menor.

Disminuye a la mitad.

Pregunta 3. ¿Cuál es el valor del impulso necesario para variar en 4 [m/s] la velocidad que tiene un cuerpo de 80 [kg]?

El Verdugo Thelonius 6/7

80 [kgm/s]

10 [kgm/s]

Imagen

320 [kgm/s]

640 [kgm/s]

Pregunta 4. ¿Cuál es el valor de la fuerza que se le aplica durante 0.02 segundos a una pelota de golf de 45 gramos, que se encuentra en reposo, para que comience a moverse con una velocidad de 4 [m/s]?

El Verdugo Thelonius 6/7

3 [N]

6 [N]

Imagen

9 [N]

12 [N]

¡Amazing!

El sexto [6/7] elemento de la clave es el dígito:

El Verdugo Thelonius 6/7

20 m/s

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SECCIÓN 3: CONCLUYO Y ME EVALUO"CIERRE"

Concluyo y me evalúo [Parte 2]

I. Resuelve los siguientes problemas de impulso y momento lineal de manera individual.

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Pregunta 1. Una pelota de futbol de 0.15 (kg) de masa se está moviendo con una velocidad de 40 (m/s) cuando es chuteada por un jugador que invierte su dirección, adquiriendo una velocidad de 60 (m/s). ¿Qué fuerza promedio ejerció el jugador sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 0.005 (s)?

LLega la flecha a Shrek 7/7

1000 [N]

– 1000 [N]

Imagen

3000 [N]

– 3000 [N]

Pregunta 2. Un ciclista de masa 70 [kg] se desplaza por una carretera con una velocidad de –15 m/s î. ¿Cuál es el momentum del ciclista en ese instante?

LLega la flecha a Shrek 7/7

– 1.050 [kg⋅ m/s] î

– 85 [kg⋅ m/s] î

15/70 [kg⋅ m/s] î

+ 1.050 kg⋅ ms î

Pregunta 3. Un niño empuja un carro con una fuerza constante durante 7 segundos, logrando que experimente un impulso de magnitud 350 [N·s]. ¿Cuál fue el módulo de la fuerza neta aplicada sobre el carro?

LLega la flecha a Shrek 7/7

50 [N]

7 [N]

70 [N]

2.450 [N]

Pregunta 4. La siguiente figura muestra un gráfico de magnitud del momentum p de un cuerpo, en función de la magnitud de su velocidad v. Considerando lo anterior, ¿cuál es la masa del cuerpo?

LLega la flecha a Shrek 7/7

50 [kg]

30 [kg]

Imagen

150 [kg]

450 [kg]

¡Buen Trabajo!

El séptimo [7/7] elemento de la clave es la tecla con los simbolos:

LLega la flecha a Shrek 7/7

ç/@

Insertar clave

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Coloca la Clave del Hechizo

Upss ¡Algo salio mal!

¡Intenta de nuevo!

¡Felicidades!

¡Lo lograste!

Ahora Shrek puede regresar a su pantano con Fiona

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