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Ciencias Naturales · Tema 4 de 8

Física: movimiento y fuerzas

El movimiento es el tema más frecuente del componente físico del Saber 11. Las preguntas usan gráficas y situaciones de tránsito o deporte, y piden explicar el movimiento a partir de las fuerzas.

Qué evalúa el Saber 11

Interpretar gráficas de posición y velocidad, calcular velocidad y aceleración, y explicar fenómenos con las leyes de Newton.

Conceptos clave

  • Velocidad: distancia recorrida por unidad de tiempo, con una dirección. v = d / t.
  • Aceleración: cambio de velocidad por unidad de tiempo. a = (v final − v inicial) / t.
  • Movimiento uniforme: velocidad constante, aceleración cero.
  • Movimiento acelerado: la velocidad cambia de forma constante.

Leyes de Newton

LeyQué dice
1. InerciaUn cuerpo mantiene su estado de reposo o movimiento si la fuerza neta es cero
2. Fuerza y aceleraciónF = m × a: más fuerza produce más aceleración; más masa, menos
3. Acción y reacciónSi A empuja a B, B empuja a A con igual fuerza y sentido contrario

Ejemplo aplicado: un bus que frena

Situación: un bus articulado va a 15 m/s (54 km/h) y frena de manera uniforme hasta detenerse en 5 s.

  1. Aceleración: (0 − 15) / 5 = −3 m/s². El signo negativo indica que frena.
  2. Distancia de frenado: velocidad promedio × tiempo = (15 + 0) / 2 × 5 = 37,5 m.
  3. Los pasajeros de pie se van hacia adelante por inercia: su cuerpo tiende a seguir moviéndose a 15 m/s mientras el bus se detiene.

Trampa habitual: creer que un objeto necesita una fuerza para seguir moviéndose. Un objeto en movimiento sigue moviéndose solo; se necesita una fuerza (fricción, frenos) para cambiar su velocidad. El bus no se detiene porque «se le acaba la velocidad», sino porque los frenos ejercen una fuerza.

Gráficas de movimiento

  • Posición-tiempo: una recta inclinada indica velocidad constante; una recta horizontal, reposo.
  • Velocidad-tiempo: una recta horizontal indica velocidad constante; una recta inclinada, aceleración. El área bajo la gráfica es la distancia recorrida.

Peso y masa

La masa (kg) es la cantidad de materia y no cambia de lugar a lugar. El peso es la fuerza con que la gravedad atrae esa masa: P = m × g, con g ≈ 10 m/s² en la Tierra. En la Luna, una persona tiene la misma masa pero pesa unas seis veces menos.

Rutina en el examen

En una gráfica, lee primero qué hay en cada eje. Luego identifica los tramos: reposo, velocidad constante o aceleración.

Cada pregunta de este tema lleva la competencia oficial, el apartado y la dificultad. Los tests del tema se activan cuando su banco de preguntas esté publicado.

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