miércoles, 6 de mayo de 2009

Cuarto Medio

Taller de Física : Electrostática para Cuarto Medio A,C,D,L,K

 

Objetivo:

             Investigar los principios básicos de Electricidad a través de libros de física o por Internet. Responda las siguientes preguntas. Modalidad: Puede ser grupal

  1. En un cuerpo sólido… ¿qué determina que esté o no cargado eléctricamente?
     
  2. ¿Qué se entiende al decir que un cuerpo esté cargado negativamente o positivamente?
     
  3. Los portadores de carga eléctrica ¿son solo los electrones?... si no son solo los electrones ¿qué otras partículas pueden ser consideradas portadoras de carga eléctrica y en qué casos?
     
  4. Se frota un globo azul con un paño de seda amarillo. Luego se frota un globo rojo con el mismo paño amarillo. Ambos globos se cuelgan con un hilo más o menos de la misma longitud. Si los globos quedan bastante cerca, ¿qué les ocurrirá y por qué?
     
  5. Se tiene tres esferitas de plumavit o corcho, las tres se pintan de diferentes colores: amarillo, verde y celeste. Se observa lo siguiente: se acercan la amarilla y la verde y se manifiesta una repulsión entre ellas, luego se acerca la verde a la celeste y se observa que ella – la celeste – es atraída por la verde. Considerando que las atracciones y/o repulsiones observadas corresponden a fuerzas eléctricas, ¿qué puede decir de las cargas eléctricas que pueden tener las tres esferitas? Considere como posible que alguna(s) de ella(s) sea(n) neutra eléctricamente.
     
  6. Si sabemos que un cuerpo cualquiera siempre tiene electrones y protones, debido a que está formado por átomos. ¿Qué significa que un cuerpo sea considerado neutro eléctricamente?
     
  7. ¿A qué se le llama "electrón libre"?
     
  8. ¿Por qué a un cuerpo no conductor de la electricidad le "dura" más la carga eléctrica que a uno que es conductor?

  9. Si tocas la puerta de un borde puede ocurrir que sientas una descarga eléctrica, pero si la tocas en la mitad, fuera de los bordes, lo más probable es que no sientas una descarga eléctrica, ¿por qué?
     
  10. ¿Cómo se produce un relámpago?
  11. ¿Por qué algunos vehículos tienen una huincha metálica que va tocando el suelo?
     
  12. A veces, cuando se toca una lavadora que está funcionando o ha dejado de funcionar recientemente se siente una descarga eléctrica ¿por qué ocurre eso? 
  13. Tal cual conocemos hoy en día la composición de la materia, que básicamente está constituida por moléculas y éstas por átomos. ¿Qué ocurriría si, repentinamente y sin explicación, todos los átomos del universo ganan un electrón?
     
  14. ¿En qué procedimiento de electrización la carga total de los cuerpos que intervienen no se conserva? ¿Desde qué punto de vista la respuesta a la pregunta anterior estaría correcta?
     
  15. La mayoría de las fuerzas que conocemos requieren un contacto directo entre quien ejerce la fuerza y quien la recibe. Describa cómo se manifiesta una fuerza eléctrica.
     
  16. ¿Por qué tocar un refrigerador en una punta o borde, eléctricamente es más peligroso que tocarlo en la parte media de su puerta?
     
  17. Se carga un globo blanco con 2.000 C se coloca en la pared y queda adherido a ella. Tarda 20 minutos en caer al suelo. ¿Cuántos electrones descargó el globo a la pared en ese tiempo? ¿Cuántos electrones por minuto descargó?  
  18. Suponiendo que los signos de las cargas del electrón y del protón se invirtiesen, ¿sería este mundo diferente?. Explicar.
     
  19. Si se carga un globo con un tejido de lana, éste se pegará a las paredes. ¿Por qué?. Luego el globo se caerá. ¿Por qué?
     
  20. La carga neta de una esfera es cero. ¿Actúa alguna fuerza eléctrica sobre la esfera? Si es así, explicar por qué.
     
  21. Después de sacar dos pares de calcetines de una secadora, el par A se mantiene pegado durante largo tiempo mientras que eso no ocurre con el par B. ¿Qué par está fabricado con material mejor conductor?
     
  22. Comparar la masa en la ley de gravitación universal con la carga en la Ley de Coulomb. ¿En qué son similares y en qué son diferentes?
     
  23. Suponer que se dispone de dos esferas metálicas con bases aislantes. Se desea cargarlas con igual valor de carga, pero con signo contrario, usando una varilla cargada positivamente. Describir el proceso por medio de dibujos. ¿Qué haría para cargar ambas con igual carga positiva? ¿Y con igual carga negativa?
     
  24. Una esfera conductora colgada de un cordel es atraída por una varilla con carga positiva. ¿Estará necesariamente la esfera cargada negativamente? Si la esfera es repelida por la varilla cargada positivamente, ¿tendrá necesariamente la esfera carga positiva?
     
  25. Con frecuencia se observan (o escuchan) chispas en un día seco al quitarse la ropa en la oscuridad. Explique.
     
  26. Explique a partir de un punto de vista atómico por qué la carga suele transferirse por medio de electrones.
     
  27. Una ligera esfera metálica descargada que está suspendida de un hilo es atraída hacia una barra de caucho cargada. Después de tocar la barra, ésta repele a la esfera. Explique.
     
  28. Explique que se entiende por átomo neutro.
     
  29. ¿Por qué algunas ropas se pegan a su cuerpo después de que se han sacado de una secadora?
     
  30. ¿Cuál es la diferencia de cargar un objeto por inducción y cargarlo por conducción?
     
  31. ¿Por qué es más difícil cargar un objeto por medio de la fricción en un día húmedo que en un día seco?
     
  32. ¿Por qué un alambre de conexión a tierra debería conectarse a la barra de soporte metálico de una antena exterior de televisión?
     
  33. Se tiene una varilla de vidrio y un trozo de seda. Si se frotan, a) ¿se crea carga eléctrica en el proceso?, b) ¿con qué carga eléctrica queda cada objeto?
     
  34. En un experimento de laboratorio se observa que dos cuerpos se atraen entre sí. Desde el punto de vista eléctrico, lo observado ¿es una prueba concluyente para decir que los dos cuerpos tienen cargas de diferente tipo?.
     
  35. Uno de los principios fundamentales de la Física es el Principio de Conservación de la Carga Eléctrica. Después de comprender cada uno de los procesos de electrización, ¿cómo argumentaría a favor del principio enunciado?
     
  36. Se carga eléctricamente un globo, mediante frotación por ejemplo. Se deja caer una pluma pequeña de ave. La pluma debe estar neutra eléctricamente. Si la pluma cae cerca del globo es atraída por éste último y se adhiere a su superficie. Después de un rato se observa que la pluma es violentamente despedida del globo. ¿Por qué ocurre eso?
     
  37. La Ley de Coulomb es válida solo cuando la distancia entre las cargas eléctricas que interactúan es muy grande comparada con las dimensiones de las cargas. ¿Por qué se debe cumplir dicha situación?
            

Tercero Medio

       :

           Departamento de física

         Liceo Eduardo de la Barra

                     Valparaíso

 

TALLER DE FÍSICA

 

UNIDAD: Movimiento Circular.

CAPACIDAD: Razonamiento lógico.

OBJETIVO: Aplicar las nociones físicas fundamentales para explicar y describir el movimiento circular; utilizar las expresiones matemáticas de estas nociones en situaciones diversas.

PROFESOR: Germán Cáceres Muñoz.

CURSO:  Año medio

…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

 

Movimiento circular o circunferencial: El móvil describe una trayectoria circunferencial.

Movimiento circular uniforme (MCU): Movimiento en que un cuerpo gira equidistante a un punto fijo, describiendo ángulos iguales en tiempos iguales.

Período (T): Es el tiempo que tarda una partícula en dar una vuelta completa.  Se mide en unidades de tiempo, nosotros lo mediremos en segundos.

Frecuencia (): Es el número de vueltas o revoluciones por unidad de tiempo. Matemáticamente, se expresa:

 

                                                            

Donde:

             : número de vueltas.

             : tiempo.

 

Para 1 vuelta (=1) demora un tiempo = período (),  reemplazando:

 

                                                           

 

La unidad de frecuencia es:

 

Hertz (Hz)= = rps =  =  =

 

Radián: En física para medir ángulos se usa mucho una unidad llamada radián.

 

1 Radián es el ángulo central al que corresponde un arco de longitud igual al radio.

 

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EQUIVALENCIA ENTRE GRADOS SEXAGESIMALES Y RADIANES:

 

 

                                                                                    

Velocidad angular  : es un vector perpendicular al plano de movimiento.  Su módulo es la rapidez angular, que es el ángulo descrito por unidad de tiempo.

 

                                                                   

Donde:

                   =  variación del ángulo.

                    =  variación del tiempo.

Su unidad es: 

Velocidad tangencial (): es el cuociente entre el arco recorrido por la partícula y el tiempo empleado en cubrir dicha distancia.  La magnitud de esta velocidad es:

 

                                                       

Donde:

               = radio.

           = rapidez angular.

           = frecuencia.

 

Se mide en (m/s).

                                       

 

 

 

Aceleración centrípeta ( ): A pesar de que el módulo de la velocidad es constante, la velocidad como vector es variable, lo que implica la existencia de aceleración llamada centrípeta, la cual apunta siempre hacia el centro de rotación.

La magnitud de esta aceleración es:

 

                                                                            

Se mide en (  ).

 

                                                                    

 

 

 

 

Fuerza centrípeta (): Si consideramos la masa del cuerpo en rotación, debido a que está sometido a una aceleración por la segunda ley de Newton (), el cuerpo también está sometido a una fuerza llamada centrípeta, la cual tiene la misma dirección y sentido que la aceleración centrípeta.

              

             La magnitud de esta fuerza es:

 

 

                                                       

Se mide en Newton.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fuerza centrífuga: No es una fuerza real, sino que es el resultado del efecto de la inercia que experimenta un cuerpo en movimiento curvilíneo.

 

                 Así pues, cuando se hace girar una lata en una trayectoria circular no hay fuerzas que tiren de la lata hacia fuera.   La tensión del cordel es la única fuerza que tira de la lata hacia adentro.  La fuerza hacia fuera se ejerce sobre el cordel, no sobre la lata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROBLEMAS

 

 

1.- Exprese los siguientes ángulos en grados, revoluciones y radianes:

a) 50º       b) 2,65 rad      c) 0,67 rev       d) 120º         e) 1,5 rad         f) 2,16 rev

 

2.-  Un niño andando en su bicicleta observa que constantemente la rueda da tres vueltas en un segundo y, además, se sabe que el radio de ésta es 50 cm. ¿Cuál es la frecuencia y el período de la rueda?

 

3.- Una rueda de radio R gira con una frecuencia f.  Si se duplica la frecuencia de giro, ¿qué le sucede a su período?

 

4.- Una esfera con radio de 33 cm tiene dos puntos en su superficie.  La distancia entre los puntos, a lo largo de la superficie, es de 4,1 cm.  Calcule el ángulo que subtienden los dos puntos en el centro de la esfera.  Exprese su respuesta en radianes, grados y revoluciones.

 

5.- Un cuerpo recorre a razón de 10 vueltas por minuto una circunferencia de 10 m de diámetro.

a) ¿Cuál es su período?

b) ¿Cuál es su velocidad angular?

c) ¿cuál es su aceleración?

d) ¿Cuánto tardará en completar 15 vueltas?

e) ¿Qué distancia habrá recorrido en ese tiempo?

 

6.- Exprese la aceleración angular de 36 rps en rad/s.

 

7.- Una bicicleta se desplaza con una velocidad constante de 24 km/h.  ¿Qué velocidad angular tiene una rueda si su radio es 60 cm?

 

8.- Calcule la rapidez angular que Ud. Tiene debido a la rotación terrestre.

 

9.- Un vehículo se mueve con una velocidad constante de 32 m/s sobre una pista circular cuya circunferencia tiene  metros.  Hallar la aceleración centrípeta del vehículo.

 

10.- Una piedra colgada por una cuerda de 40 cm de longitud, gira en un plano horizontal a 6 rpm, manteniéndose la cuerda desviada 30º con la vertical.  ¿Cuál es la aceleración centrípeta de la piedra?

 

11.- Un móvil con MCU tarda 5 segundos en dar dos vueltas. Calcular su velocidad angular.

 

12.- Un motor efectúa 2000 revoluciones por minuto. Calcular su velocidad angular en grados/segundo.

 

13.- Calcular la velocidad tangencial de un móvil que describe una circunferencia de 10 cm de radio en 0,2 seg.

 

14.- El período en un MCU es 0,5 seg.  Calcular la velocidad angular.

 

15.- Calcular la velocidad tangencial de un punto que describe una circunferencia de 0,5 m de radio con una velocidad angular de .

 

16.- Calcular la velocidad tangencial de un punto del Ecuador de la Tierra.

 

17.- La velocidad tangencial de un punto que describe una circunferencia de 2 m de radio es de 10 m/s.  Calcular la velocidad angular y el período.

 

18.- Calcular el ángulo descrito en 2 min por el radio de una circunferencia que gira con una velocidad angular de .  Calcular cuántas vueltas enteras ha dado.

 

19.- La hélice de un avión da 1200 rpm.  Calcular su período, su velocidad angular y su frecuencia.

 

20.- En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, un electrón gira en torno de un protón en una órbita circular de radio m con una rapidez de m/s.  ¿Cuál es la aceleración del electrón en el átomo de hidrógeno?

 

21.- Calcular la aceleración de un automóvil que recorre una pista circular de 80 m de radio, con un MCU, a 72 km/h de velocidad tangencial.

 

22.- La Tierra gira en torno al Sol  en una órbita circular (aproximadamente) con una velocidad constante (aproximada) de 30 km/s.    ¿Cuál es la aceleración de la Tierra hacia el Sol?

 

23.- Un cuerpo de masa 3 kg gira con una aceleración de 4 m/s2.  ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta que experimenta el cuerpo?

 

24.-  Un tren toma una curva cuyo radio de curvatura es de 500 m con una rapidez de 20 m/s.  ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta que los rieles deben ejercer sobre un carro de 25.000 kg en estas condiciones?

 

25.-  Un niño hace girar una piedra atada a un hilo de 0,8 m de largo.  Si ésta describe un movimiento circunferencial uniforme de rapidez 2 m/s,  ¿qué valor tiene la aceleración centrípeta de la piedra?

 

 

 

 

 

Segundo Medio

Guía de aprendizaje para Segundos Medios A, G, H, J, K

 

 

Objetivo:

               Usar el Libro Guía de Segundo Medio para encontrar las respuestas de la

               Primera Unidad: Movimiento.

 

 

1.-)   Definir cada uno de los conceptos que aparecen en el Mapa Conceptual al final del

         capítulo. Página 32

 

 

2.-)    Indicar las unidades de medida de cada una de las magnitudes físicas en el

          Sistema Internacional (S.I) que allí aparecen, por ejemplo: distancia,

          desplazamiento, etc.

 

3.-)    Describa el tipo de trayectoria que de los movimientos. ¿A qué se llama velocidad

          constante? Explique.

 

4.-)    ¿A qué se llama velocidad constante? Explique.

 

5.-)    ¿A qué se llama aceleración constante? Explique.

 

6.-)    Escriba e investigue sobre la Biografía de Galileo Galilei.

 

 

Primero medio

Material de apoyo para Primeros Medios A, C, E, G, I, K

 

Objetivo:

               Usar el Libro Guía de Primero Medio para encontrar las respuestas a las interrogantes propuestas:

 

1.-)      Definir:

a)      Vibraciones periódicas

b)      Tono de un sonido

c)      Intensidad del sonido

 

2.-)      ¿De qué depende el tono de un sonido?  Indique sus características

 

3.-)      ¿De qué depende la intensidad del sonido?  Indique sus características

 

4.-)       Indique la unidad con que se miden las siguientes magnitudes:

             Frecuencia

             Período

             Amplitud

             Intensidad del sonido

 

5.-)       Indique el nombre del instrumento con que se mide la intensidad del sonido

 

6.-)       Nombre los medios por el cual se transmite el sonido.

 

7.-)       ¿Qué es lo que realmente transmite el sonido?

 

8.-)       A través de qué medio se transmite mejor el sonido, explique.

 

9.-)       ¿En qué influye la frecuencia  en la transmisión del sonido?

 

10.)      ¿De qué propiedades depende la rapidez de la transmisión del sonido? Explique.

 

11.)      ¿Qué consecuencia se produce cuando el sonido se encuentra con un obtáculo?

        Explique.

 

12.)       ¿A qué se llama regiones de compresión y de rarefacción en la propagación del

        sonido?

 

13.)       ¿Qué fenómenos se producen cuando el sonido se refleja? Explíquelos.

 

14.)       A través de un informe, investigue el órgano de la audición.

             Pauta del Informe:

a)        Presentación

b)        Introducción del tema (motivación)

c)        Desarrollo del tema

d)        Conclusiones del tema

e)        Bibliografía?

 

 

 

Objetivo:

               Usar el Libro Guía de Primero Medio para encontrar las respuestas a las interrogantes propuestas:

 

1.-)      Definir:

d)      Vibraciones periódicas

e)      Tono de un sonido

f)        Intensidad del sonido

 

2.-)      ¿De qué depende el tono de un sonido?  Indique sus características

 

3.-)      ¿De qué depende la intensidad del sonido?  Indique sus características

 

4.-)       Indique la unidad con que se miden las siguientes magnitudes:

             Frecuencia

             Período

             Amplitud

             Intensidad del sonido

 

5.-)       Indique el nombre del instrumento con que se mide la intensidad del sonido

 

6.-)       Nombre los medios por el cual se transmite el sonido.

 

7.-)       ¿Qué es lo que realmente transmite el sonido?

 

8.-)       A través de qué medio se transmite mejor el sonido, explique.

 

9.-)       ¿En qué influye la frecuencia  en la transmisión del sonido?

 

10.)      ¿De qué propiedades depende la rapidez de la transmisión del sonido? Explique.

 

11.)      ¿Qué consecuencia se produce cuando el sonido se encuentra con un obtáculo?

        Explique.

 

12.)       ¿A qué se llama regiones de compresión y de rarefacción en la propagación del

        sonido?

 

13.)       ¿Qué fenómenos se producen cuando el sonido se refleja? Explíquelos.

 

14.)       A través de un informe, investigue el órgano de la audición.

             Pauta del Informe:

f)          Presentación

g)        Introducción del tema (motivación)

h)        Desarrollo del tema

i)          Conclusiones del tema

j)          Bibliografía?

guia Primero medio