guia 1 fisica - usm

FIS100

GUÍA N°
1

PRIMER SEMESTRE 2013

INFORMACION IMPORTANTE

Los contenidos de esta guía serán evaluados en el Control 1, el viernes 22 de marzo de 2013.
Objetivos de aprendizaje:
Esta guía es una herramienta que usted debe usar para lograr los siguientes objetivos:
• Conocer y aplicar el concepto de definición operacional.
• Definir y aplicar los conceptos de: ciclo, intervalode tiempo, período, frecuencia y fase,
relacionados con la medición de 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 problemasrelacionados con los temas anteriores.

Definiciones Operacionales
1. En Ciencia 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 yadispone de definiciones operacionales de intervalo de tiempo y de longitud 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 enCiencia y Tecnología.
b) Encuentre una definición de masa que sea 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
indicaen la figura. La altura de cada cuerpo respecto al suelo 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 ladiferencia de altura entre ambos cuerpos.
b) Calcule el período y la frecuencia de
las oscilaciones de cada cuerpo.

A
B

Altura de cada cuerpo
Alturade cada péndulo
120

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

100

A

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

Altura [cm]

80
60
40

B

20
0
-2

0

2

4

6

8

10

12

14

Tiempo[s]

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

1

16

1820

22

24

26

6. En cierto instante se sueltan 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 [µs].a) Calcule el periodo de cada péndulo.
A
b) ¿Cada cuánto tiempo coinciden ambos péndulos en la posición de partida?
c) Calcule el tiempo acumulado en que se emite la luz naranja durante 1,2 [día].
B

7. 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...