Récord mundial en salto
1º de Bachillerato. Física y Química
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Tarea:"Récord mundial en salto" | |
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Para comenzar
Con esta tarea vas a trabajar aspectos básicos del estudio del movimiento:
- Entender la utilidad de las ecuaciones del movimiento e identificar correctamente las ecuaciones de un movimiento de caída libre y un movimiento parabólico.
- Usar las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado para predecir posiciones y velocidades.
- Entender la diferencia entre sistema de referencia inercial y no inercial.
- Distinguir un movimiento rectilíneo uniforme de otro acelerado a partir de las gráficas posición-tiempo y velocidad-tiempo.
Descripción de la tarea
En agosto de 2015 Laso Schaller, clavadista y experto en barranquismo, establece un nuevo récord mundial de salto desde un acantilado en la Cascada del Salto, Maggia, Suiza.
Puedes ver tal proeza en el vídeo siguiente:
Vídeo en Red Bull |
Sabiendo que la altura desde la que saltó es 58,8 m y tomando g = 9.8 m/s2, responde:
1.- ¿Qué tipo de movimiento describe el saltador? Deduce las ecuaciones que describen su movimiento a partir de las ecuaciones generales de movimiento suponiendo que el sistema de referencia se sitúa en la posición inicial del salto.
2.- Determina el tiempo que ha durado el salto.
3.- Calcula la velocidad (módulo y vector) con la que llega al agua.
4.- Dibuja los vectores de posición, velocidad y aceleración del saltador en dos instantes distintos.
5.- ¿A qué altura se encuentra el saltador cuando su velocidad es de 51 km/h?
6.- El saltador lleva una cámara en el casco, lo que nos ha permitido ver el salto desde el punto de vista del saltador. ¿Es el saltador un sistema inercial o no inercial? Explica cuál es la condición que ha de cumplir el sistema para que así sea.
7.- Resuelve las actividades 2, 3 y 4 suponiendo ahora que el sistema de referencia se encuentra situado en la superficie del agua.
Supongamos que, en contra de todo pronóstico, el saltador se hubiese visto afectado, a los 2 segundos de haber saltado, por una corriente de aire horizontal que le hubiese desplazado de su trayectoria rectilínea.
8.- Dibuja en un sistema de ejes cartesianos XY la trayectoria seguida por el saltador desde el instante inicial hasta que llega al agua.
9.- ¿A qué altura del suelo se encontraría el saltador en ese momento?
10.- Explica el tipo de movimiento que adquiere el saltador y deduce las ecuaciones de movimiento que lo describen.
11.- ¿Con qué velocidad hubiese llegado al agua el saltador si la velocidad horizontal adquirida por el viento hubiese sido de 0.5 m/s ? Determina tanto el vector velocidad como su módulo.
12.- Veamos ahora unas gráficas de movimiento:
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Gráfica 1 | Gráfica 2 | Gráfica 3 |
¿Cuál o cuáles de las gráficas anteriores se corresponden con el movimiento del saltador? Justifica tu respuesta.
13.- Realiza la gráfica velocidad-tiempo del movimiento descrito por el saltador desde el momento en que se deja caer hasta su llegada al agua.
14.- Si el saltador pesara más, ¿llegaría antes al agua? ¿Por qué?
Orientaciones para el profesorado
Criterios de evaluación.
1. Distinguir entre sistemas de referencia inerciales y no inerciales.
2. Representar gráficamente las magnitudes vectoriales que describen el movimiento en un sistema de referencia adecuado.
3. Reconocer las ecuaciones de los movimientos rectilíneo y circular y aplicarlas a situaciones concretas.
4. Interpretar representaciones gráficas de los movimientos rectilíneo y circular.
5. Determinar velocidades y aceleraciones instantáneas a partir de la expresión del vector de posición en función del tiempo.
8. Identificar el movimiento no circular de un móvil en un plano como la composición de dos movimientos unidimensionales rectilíneo uniforme (MRU) y/o rectilíneo uniformemente acelerado (M.R.U.A.).
Estándares de aprendizaje evaluables.
Estándar de aprendizaje evaluable (ponderación) | Ítem de la tarea |
1.1. Analiza el movimiento de un cuerpo en situaciones cotidianas razonando si el sistema de referencia elegido es inercial o no inercial. (5 %) | 6 |
2.1. Describe el movimiento de un cuerpo a partir de sus vectores de posición, velocidad y aceleración en un sistema de referencia dado. (5 %) |
4 |
3.2. Resuelve ejercicios prácticos de cinemática en dos dimensiones aplicando las ecuaciones del M.R.U y del M.R.U.A. (5 %) | 9 |
4.1. Interpreta las gráficas que relacionan las variables implicadas en los movimientos M.R.U., M.R.U.A. y circular uniforme (M.C.U.) aplicando las ecuaciones adecuadas para obtener los valores del espacio recorrido, la velocidad y la aceleración. (15 %) |
10,11,13 |
5.1. Planteado un supuesto, identifica el tipo o tipos de movimientos implicados, y aplica las ecuaciones de la cinemática para realizar predicciones acerca de la posición y velocidad del móvil. (5 %) | 1,2,3,5,7,8,12,14 |
8.1. Reconoce movimientos compuestos, establece las ecuaciones que lo describen, calcula el valor de magnitudes tales como, alcance y altura máxima, así como valores instantáneos de posición, velocidad y aceleración. (5 %) |
8,9 |
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