Física 2 Actividades de apoyo - tareasya.com.mx · en un lago que está a 3810 m sobre el nivel del mar; considera la densidad del agua dulce de 1000 kg/m3. Evaluación. Solución

Actividades de apoyoBloque 1Física 2

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Los fluidos en reposo y movimiento

Actividad 1.1.

Indicador. Aplica procedimientos para calcular la presión de los fluidos.

Nivel de aprendizaje. Procedimental

Actividades:

Resuelve los siguientes problemas.

1. Calcula la presión que soporta un buceador sumergido a 35 m de profundidad en el mar; la densidad del agua salada es de 1027 kg/m3. Considera la presión atmos-férica de 1 atm por estar al nivel del mar.

2. Calcula qué presión soportará el buceador del problema anterior si se sumerge 35 m en un lago que está a 3810 m sobre el nivel del mar; considera la densidad del agua dulce de 1000 kg/m3.

Evaluación. Solución de los problemas, con su respectivo procedimiento, incluyendo la fórmula a emplear.

Evidencia de aprendizaje. Problemas resueltos.


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Actividad 1.2.

Indicador. Identifica las propiedades físicas del comportamiento de los fluidos, aplicando el principio de Arquímedes.

Nivel de aprendizaje. Conceptual y procedimental

Actividades:

• Visita el simulador del principio de Arquímedes en la siguiente página de internet: <http://www.cdi.ucla.edu/CDI/products/physics/simulation_sample.html>

• Determina cuál de las coronas está hecha de oro. Explica lo siguiente:

1. ¿Por qué se considera el volumen desplazado de agua para calcular la densidad de la corona?

2. ¿Por qué se utiliza la densidad como una medida para identificar el material con que está hecho la corona?

Evaluación. Revisión del simulador en Internet, solución para encontrar la corona hecha de oro, incluyendo el procedimiento, respuestas a las preguntas.

Evidencia de aprendizaje. Respuesta del problema planteado en el simulador, así como las preguntas contestadas.

<http://www.cdi.ucla.edu/CDI/products/physics/simulation_sample.html>Consultado el 27 de junio de 2011.


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Actividad 1.3.

Indicador. Aplica el principio de Arquímedes y observa la fuerza de empuje siendo afectada por la densidad del líquido.


Actividades:

• Visita la página de Internet <http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Videos/Ludion/Index.htm>

• Revisa el video y la animación sobre el ludión

• Contesta lo siguiente: 1. ¿Cuál sería la fuerza de empuje que experimentaría el ludión, suponiendo que ocupa un volumen de 0.002 m3 y que la densidad del agua es de 1000 kg/m3? 2. Cuál sería la fuerza de empuje que experimentaría el ludión si estuviera sumergido en: a. Agua de mar b. Alcohol c. Cloroformo

3. Investiga la densidad de estos fluidos, para que puedas determinarlo.

4. ¿Qué aplicaciones consideras que puede tener el conocer la fuerza de empuje?

Evaluación. Observación del experimento en la página web, solución de las preguntas planteadas, investigación de la densidad de los líquidos propuestos en la actividad, aplicaciones posibles al concepto de la fuerza de empuje.

Evidencia de aprendizaje. Respuestas a las preguntas planteadas, explicación de las aplicaciones posibles.

<http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Videos/Ludion/Index.htm>Consultado el 27 de junio de 2011.


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Calor y temperatura

Actividad 2.1.

Indicador. Identifica las formas (por conducción, por convección y por radiación) en que se transfiere el calor en situaciones cotidianas.

Nivel de aprendizaje. Conceptual

Actividades:

• Identifica en cada ejemplo la(s) forma(s) de transferencia del calor; justifica tu respuesta.

1. Una fogata que calienta a un grupo de excursionistas al aire libre. 2. Corriente de aire en un cuarto donde hay una chimenea. 3. Sartén de acero que se calienta al ponerlo en la estufa prendida. 4. Un horno de microondas que calienta un plato con comida. 5. Calentamiento del agua en la superficie del agua en una alberca. 6. Los pisos inferiores de un edificio son más fríos que los pisos superiores. 7. Las lagartijas que se ponen sobre las rocas para calentarse. 8. Un foco que calienta carnitas de cerdo en una taquería. 9. Un globo aerostático que se eleva al calentar el aire en su interior. 10. Quemarse los pies descalzos al caminar en la arena de la playa.

Evaluación. Explicación clara y concisa de los ejemplos para identificar la forma en que se transfiere el calor.

Evidencia de aprendizaje. Explicación de cada ejemplo.


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Actividad 2.2.

Indicador. Determina el calor absorbido y desprendido por los cuerpos, así como la interconversión entre las escalas de temperatura.


Actividades:

Resuelve los siguientes problemas.

1. Se tiene un ladrillo de hormigón inicialmente a 234 oF cuya capacidad calorífica es de 350 kcal/m3 oC que se pone en contacto con un trozo de hielo a menor temperatura, de tal forma que se enfría hasta los 4 oC. ¿Cuánto es el calor que se transfiere?

2. ¿Qué masa de agua a 100 °C debe mezclarse con 1.5 litros de agua a 2 °C para que la temperatura final sea 25 °C?

3. En un calorímetro de cobre cuya masa es 130 g y contiene 450 g de agua a 4 °C se introducen 224 g de hierro a 95 °C. Calcula la temperatura final.

4. Se tienen los siguientes materiales a diferentes temperaturas, ordénalos de forma descendente de mayor a menor temperatura, anotando dentro del paréntesis 10,9…

Evaluación. Resolución de los problemas, considerando el procedimiento.


Material Temperatura

( ) Oro 350 oF

( ) Plata 174 oC

( ) Cobre 473.15 K

( ) Aluminio 707 oR

( ) Agua 4 oC

( ) Mercurio 24.8 oF

( ) Argón 2698 K

( ) Helio 275.67 oR


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q1 q2

q3

q4q5

q6

Las leyes de la electricidad

Actividad 3.1.

Indicador. Aplica los conceptos de campo eléctrico, energía potencial eléctrica, y potencial eléctrico, así como calcula la fuerza entre cargas eléctricas.


Actividades:

Lee el siguiente problema:

Considera seis cargas eléctricas: q1 = 12 C, q2 = 9 C, q3 = 6 C, q4 = 18 C, q5 = 7 C y q6 = 10 C dispuestas cada una en el vértice de un hexágono a 4 cm de distancia.

Con base en lo anterior:

a. Calcula la fuerza que existe entre cada par de cargas.

b. Calcula la fuerza resultante.

c. Calcula el campo eléctrico, el potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica en el centro de la figura.

Evaluación. Aplicación de los conceptos indicados y el cálculo de la fuerza entre cargas.



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Actividad 3.2.

Indicador. Observa y describe las cargas en un simulador de campo eléctrico.


Actividades:

• Visita el simulador de cargas y campo eléctrico en la siguiente página de Internet <http://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_en.html> • Para visualizar un campo eléctrico entre dos cargas eléctricas, arrastra con el

mouse una carga positiva hacia el centro de tu pantalla y una carga negativa tam-bién hacia el centro.

• Selecciona Show numbers y luego tape mesure, con esto saldrá una cinta métrica que te permitirá medir la distancia entre las dos cargas. Coloca tus dos cargas a una distancia de 1 m.

• Selecciona ahora Show E-Field, y aparecerán las líneas del campo eléctrico.

• Arrastra un sensor de campo eléctrico y colócalo cerca de tus partículas, ¿qué sucede?

• Con el mouse arrastra el cuadro azul que indica voltaje y muévelo sobre las flechas, ¿qué observas?

• Ahora repite los pasos anteriores colocando las cargas a 2 y 4 m, ¿qué cambios observas en el campo eléctrico?, ¿cuál crees que sea la razón? Argumenta tu respuesta.

• Vuelve a hacer lo mismo, pero ahora aumenta el número de cargas. Describe lo que pasa.

Evaluación. Visita al simulador de manejo del mismo siguiendo las indicaciones señaladas; describe lo que sucede y responde las preguntas planteadas con el argumento que las justifique.

Evidencia de aprendizaje. Explicación y descripción por escrito del manejo del simulador.

<http://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_en.html>Consultado el 27 de junio de 2011.


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25 V 70 Ω 90 Ω 100 Ω

Actividad 3.3.

Indicador. Identifica, construye y calcula la resistencia equivalente para cada circuito.


Actividades:

• Calcula la resistencia equivalente para cada uno de los siguientes circuitos. A.

Resultado=

B.

Resultado=

C.

Resultado=

• Visita el simulador de circuitos eléctricos que se encuentra en la página <http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Laboratorio/Circuitos/Portada.htm> y construye los circuitos anteriores y comprueba tu resultado.

• Anota la comprobación de los resultados.

• Escribe tus conclusiones.

Evaluación. Cálculos de la resistencia equivalente para cada circuito, visita y manejo del simulador en la Internet para construir circuitos con la comprobación de los resultados.

Evidencia de aprendizaje. Resultados de los cálculos de los circuitos, comprobación de los resultados.

<http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Laboratorio/Circuitos/Portada.htm>Consultado el 27 de junio de 2011.

25 V

30 Ω

45 Ω

10 Ω

30 V

24 Ω

15 Ω

120 Ω


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La electricidad y el magnetismo

Actividad 4.1.

Indicador. Calcula la magnitud de la fuerza eléctrica, la magnitud y la dirección de la fuerza de Lorentz.


Actividades:

• Calcula y encuentra la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cables paralelos, uno tiene una corriente de 15 A y el otro de 3 A. considera que entre ellos hay una distancia de 7 cm. Para que puedas resolverlo, primero considera las corrientes viajando en el mismo sentido y posteriormente calcúlalo considerando que van en sentidos opuestos.

• Calcula la magnitud y dirección de la fuerza de Lorentz sobre un electrón que se mueve a una velocidad de 3.8 105 m/s en un campo magnético de 3 102 T, que es perpendicular a la dirección de movimiento del electrón.

Evaluación. Realizar cálculos utilizando la fórmula correspondiente y siguiendo el procedimiento.



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Actividad 4.2.

Indicador. Calcula el campo magnético en solenoides y espiras.


Actividades:

Resuelve los siguientes problemas:

1. ¿Cuál debe ser el radio de una espira para que el campo magnético producido sea de 0.9 T utilizando una corriente de 0.09 A?

2. Calcula el número de vueltas que debe tener un solenoide por el que pasa una corriente de 0.7 A para lograr generar un campo de 3 T.

Evaluación. Realizar cálculos, utilizando la fórmula correspondiente y seguir procedimientos para obtener el resultado de cada problema.



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Actividad 4.3.

Indicador. Visualiza y explica el comportamiento de las líneas del campo magnético generadas por un electroimán o un imán.


Actividades:

• Visita la página <http://phet.colorado.edu/en/simulation/magnets-and-electromagnets> y descarga

o corre en línea el programa magnets o electromagnets, y observa las líneas de campo generadas por un imán y un electroimán, ¿qué notas?, ¿qué tienen en común con las líneas de campo eléctrico?

• Selecciona la opción Show field meter y con tu mouse muévelo sobre las líneas de campo magnético.

• Posteriormente selecciona en la parte superior la pestaña que dice Electromagnet puedes variar el voltaje de la pila y el número de vueltas del solenoide.

• Explica, ¿porqué los parámetros anteriores afectan el campo magnético?

Evaluación. Visita y manejo del programa en la Internet, siguiendo las indicaciones y escribiendo en el cuaderno la explicación de lo observado.

Evidencia de aprendizaje. Explicación por escrito de lo observado en el programa.

<http://phet.colorado.edu/en/simulation/magnets-and-electromagnets>Consultado el 27 de junio de 2011.

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