guia 1

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA

GUÍA N°1: FIS 100
Objetivos de aprendizaje:
Esta guía es una herramienta que usted debe usar para lograr los siguientes objetivos:
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
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


Conocer y aplicar el concepto de definición operacional.
Definir y aplicar los conceptos de: ciclo, intervalo de tiempo, período, frecuencia y fase, relacionados
con la mediciónde tiempo, usando métodos y unidades adecuadas.
Utilizar notación científica, prefijos numéricos, y operaciones aproximadas “a mano” para calcular
órdenes de magnitud.
Realizar estimaciones y aproximaciones a partir de problemas, utilizando suposiciones razonables.
Leer, analizar, plantear y resolver problemas relacionados con los temas anteriores.

Definiciones Operacionales
1.

EnCiencia y en Tecnología, las definiciones son siempre operacionales. Dé una definición operacional de:
a) Longitud, aplicable a objetos cotidianos, por ejemplo, largo de una mesa.
b) Intervalo de tiempo, aplicable a situaciones cotidianas, por ejemplo, la duración de una clase.
c) Altura de una montaña.

2.

Suponga que ya dispone de definiciones operacionales de intervalo de tiempo y delongitud de un objeto
fijo. Dé una definición operacional de longitud que sea aplicable a objetos en movimiento, por ejemplo, el
largo de troncos que pasan frente a usted sobre una cinta transportadora.

3.

En algunos textos se define la masa como “cantidad de materia”.
a) Explique brevemente por qué esta definición no es aceptable en Ciencia y Tecnología.
b) Encuentre una definición de masa quesea aceptable en Ciencia y Tecnología. Vea la página MD2 del
texto, y también la página MD7.

4.

Encuentre una definición operacional de temperatura. Vea las páginas TDIL 1 y 2 del texto.

Ciclo, intervalo de tiempo, periodo, frecuencia, fase.
5.

Dos cuerpos A y B están oscilando verticalmente colgados de resortes, como se indica en la
figura. La altura de cada cuerpo respecto alsuelo varía en función del tiempo según el
gráfico dado abajo.
a)

Identifique en el gráfico las siguientes fases, indicando en qué instante ocurre cada
una:
 Para el cuerpo A, la fase de altura mínima.
 Para el cuerpo B, la fase en que pasa por el punto medio entre los extremos,
moviéndose hacia abajo.
 La fase en que es mínima la diferencia de altura entre ambos cuerpos.

b)Calcule el período y la frecuencia
de las oscilaciones de cada cuerpo.

d)

e)

Encuentre en qué instante ambos
cuerpos pasan al mismo tiempo por
sus respectivas fases de altura
mínima, por primera vez después de
t = 0.
Encuentre en qué instante ambos
cuerpos pasarán al mismo tiempo
por sus respectivas fases de mínima
altura, por segunda vez después de
t = 0.
Encuentre en qué instanteambos
cuerpos pasarán al mismo tiempo
por sus respectivas fases de
máxima altura, por primera vez
después de t = 0.

P. Del Canto, G. Fuster, M. Vargas

120
100

A
80

Altura [cm]

c)

Altura de cada cuerpo
Alturade cada péndulo

60
40

B

20
0
-2

0

2

4

6

8

10

12

14

Tiempo[s]

16

18

20

22

24

26

6.

En cierto instante sesueltan simultáneamente los péndulos A y B desde las posiciones indicadas en la
figura. El péndulo A efectúa 25 ciclos en 40 [s], mientras que el péndulo B
completa 70 ciclos en el tiempo en que A realiza 90 ciclos.
Cada vez que ambos pasan simultáneamente por sus posiciones de partida, se produce un destello de color
naranja que dura 3,1 [s].
a) Calcule el periodo de cada péndulo.
b) ¿Cadacuánto tiempo coinciden ambos péndulos en la posición de partida?

A

c) Calcule el tiempo acumulado en que se emite la luz naranja durante 1,2 [día].
7.

B

Una mosca volando bate sus alas unas 200 veces por segundo y puede volar ininterrumpidamente durante
15 [min], después de los cuales debe descansar durante 3 [min].
a) ¿Cuál es la frecuencia de las alas de la mosca, en [Hz]?
b)...