Atendiendo a la indicación a la escuela de apoyo a los alumnos que se encuentran reprobados por bajo rendimiento o no haberse conectado durante los días de confinamiento voluntario, se presenta el siguiente conjunto de actividades para que aquellas personas que tengan reprobado el resultado:
1.1 Explica los cambios en el movimiento de un cuerpo, identificando los conceptos de velocidad aceleración y fuerza.
Este resultado fue evaluado hasta los puntos que se están indicando en la escuela:
ACTIVIDADES DE NIVELACION PARA EL RESULTADO 1.1.... Ponderación 70%
1.Conocimientos básicos:
a)Elaborar una investigación sobre la Física,
considerando concepto, objeto de estudio e interdisciplinariedad, importancia
en el estudio de los fenómenos naturales que ocurren en el entorno y su papel
en el desarrollo científico y tecnológico. Subrayar las ideas principales, y
elaborar un mapa mental.
b)Elabora una investigación sobre: magnitudes
fundamentales, derivadas, escalares y vectoriales y elabora un cuadro comparativo
c)Investiga sobre las ventajas y limitaciones del
uso de los sistemas de unidades CGS, ingles e internacional.
d)Realizar una investigación bibliográfica o en la
web acerca de las unidades usadas para medir la concentración de contaminantes
atmosféricos y elaborar un reporte. (un resumen con conclusión personal)
2.Realizar 10 mediciones de distintos objetos en
casa y completar la siguiente tabla: debes presentar las operaciones de la
conversión usando el método de factores de conversión
Objeto
Dimensión medida
Medida en
sistema
CGS
Internacional
Ingles
3.Realiza un cuadro comparativo de ejemplos de
5magnitudes escalares y 5 vectoriales, cada ejemplo se representara con una
imagen Representa las 5 magnitudes vectoriales con un vector en el plano
cartesiano, maneja una escala adecuada, indica su representación polar.
4.Determina la solución a los ejercicios E de la
página 27 de la guía didáctica usando el método del paralelogramo ycomprueba tu resultado usando el método de
las componentes.
5.Realizar un cuadro comparativo de los 8 tipos de
movimiento, que presente: definición, formulas y un ejemplo representativo.
Ponderación
6.Determina la solución a los ejercicios 5 al 11
de la actividad 11 de la guía didáctica pagina 52
El 30% del resultado de aprendizaje lo presentaran indicando las actividades que se solicitaron en el blog correspondientes al tema: tiro parabólico, movimiento circular uniforme y circular uniformemente acelerado.
La calificación máxima para este conjunto de actividades será del 80%... por considerarse a destiempo.
Resultado de Aprendizaje 2.1 Interpreta el calor
como una forma de transferencia de energía, distinguiendo entre los conceptos
de calor, temperatura y energía interna.
A. Calor y temperatura:
Cuando la temperatura de un cuerpo aumenta, las
moléculas que lo forman incrementan su energía cinético molecular. Esto
significa que su movimiento es mas intenso, produciendo una transformación de
energía en todo el medio que circunda el cuerpo, el cual puede transferir esa
energía a otro cuerpo que tenga menor temperatura.
El calor es la energía que se transfiere de una
sustancia a otra a través de un medio elástico como puede ser el aire, el agua
o cualquier medio que propague la vibración de las moléculas, al existir una
diferencia de temperaturas en ambas.
Como ya te habrás dado cuenta calor y temperatura
son pues dos conceptos distintos pero relacionados entre si. El calor
es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura
es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la
velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. Tanto la
temperatura y el calor son magnitudes escalares y para su correcta definición
solo necesitamos del numero y una unidad.
Unidades para
medir Calor
Al calor se le asigna la letra Q. Las unidades que
lo miden en el sistema internacional son los Joules y las calorías y en el
sistema ingles los BTU= British thermical Unit
Se tienen las siguientes equivalencias: 1cal=
4.186 Joules
1 BTU= 252 Cal = 778ftlb
Si el calor se expresa con signo positivo esta
ganando calor y si se expresa con signo negativo esta cediendo calor. Si el
calor es igual con cero quiere decir que se ha alcanzado equilibrio térmico en
un sistema.
Escalas termométricas:
La
termometría se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas.
Para este fin, se utiliza el termómetro, que es un instrumento que se basa en
el cambio de alguna propiedad de la materia debido al efecto del calor; así se
tiene el termómetro de mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación,
los termopares que deben su funcionamiento al cambio de la conductividad
eléctrica, los ópticos que detectan la variación de la intensidad del rayo
emitido cuando se refleja en un cuerpo caliente.
Energía Interna
Medios de transferencia de Calor
La
termodinámica es la ciencia que estudia la relación entre el calor y otras
formas de energía. El calor es energía en tránsito. Siempre que existe un
gradiente de temperatura en un sistema o se ponen en contacto dos sistemas a
diferente temperatura, se transfiere energía entre ellos. Sabemos de esta
transferencia, no porque la veamos, sino por los cambios que se producen en el
o los sistemas. La termodinámica, basándose en los estados de cada sistema
desde un punto de vista macroscópico, es decir, en función de atributos tales
como la presión, la temperatura y el volumen, que se pueden medir, determina si
ha habido cambios en la energía interna de los mismos. En cumplimiento del
primer principio y descartada la interacción de trabajo con el exterior, la
variación de energía interna solo puede ser debida a calor, es decir, a
transferencia de energía de un sistema al otro.
Modos de transferencia de Calor
Conducción:
Es la transferencia de calor que se produce a través de un medio material por
contacto directo entre sus partículas, cuando existe una diferencia de
temperatura y en virtud del movimiento de sus micropartículas. El medio puede ser
sólido, líquido o gaseoso, aunque en líquidos y gases solo se da la conducción
pura si se excluye la posibilidad de convección. La cantidad de calor que se
transfiere por conducción, viene dada por la ley de Fourier. Esta ley afirma
que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de
sección transversal, es proporcional al gradiente de temperatura que existe en
el cuerpo.
Convección:
La transmisión de calor por convección se compone de dos mecanismos
simultáneos. El primero, es la transferencia de calor por conducción, debido al
movimiento molecular, a la que se superpone la transferencia de energía por el
movimiento de fracciones del fluido que se mueven accionadas por una fuerza
externa, que puede ser un gradiente de densidad (convección natural), o una
diferencia de presión producida mecánicamente (convección forzada) o una
combinación de ambas. La cantidad de calor transferido por convección, se rige
por la ley de enfriamiento de Newton.
Radiación:
Se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o
moléculas constitutivas. En ausencia de un medio, existe una transferencia neta
de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido
a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de
ondas electromagnéticas.
B. Propiedades Termodinámicas de la materia.
Las Propiedades térmicas de los materiales son las que determinan el comportamiento de los materiales frente al aumento de temperatura, es decir, el comportamiento de éstos frente al calor.
Las propiedades térmicas de los materiales son las siguientes:
Calor específico:
Cantidad de calor que por kilogramo necesita un cuerpo para que su temperatura se eleve en un grado centígrado
El calor especifico es una propiedad especifica de las sustancias. y se usa en la formula para determinar la cantidad de calor que se manifiesta en un sistema de acuerdo a sus variaciones de temperatura y la cantidad de masa presente. Matemáticamente
Q= mCp(T2 - T1) donde T2 y T1 = diferencia de temperatura
M = masa
Cp= Calor específico
Q= cantidad de calor
2. Capacidad Calorífica: Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión
3. Calor Latente:El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.
Los cambios de estado se caracterizan por lo siguiente:
-No cambian la naturaleza de la sustancia.
-Se producen a temperatura constante para cada presión.
-La sustancia absorbe o cede calor. El calor invertido en el proceso para la unidad de masa recibe el nombre de calor latente de cambio de estado.
-El valor de la temperatura a la que se producen y el valor del calor latente correspondiente son característicos de cada cambio de estado y de la naturaleza de la sustancia
4. Dilatación de los cuerpos:
Los cuerpos que se encuentran en movimiento o que reciben calor aumentan las vibraciones de sus moléculas. Esto trae como consecuencia que exista un incremento en sus volúmenes, lo que se conoce como dilatación térmica.La dilatación es un factor importante que se considera para la planificación de proyectos de ingeniería, como la construcción de puentes o edificios, entre otros. Por esta razón, es común ver en pistas y veredas unas pequeñas separaciones para evitar que se produzcan rompimientos cuando ganen calor y se dilaten.La dilatación es el aumento de las dimensiones de los cuerpos, la cual depende del material del que están formados. Así, por ejemplo, el oro se dilata mucho más rápido que el vidrio. La dilatación puede ser lineal, superficial o volumétrica.
C. Leyes de los Gases:
Las leyes de los gases son un conjunto leyes químicas y físicas que permiten determinar el comportamiento de los gases en un sistema cerrado.
Los principales parámetros de las leyes de los gases: Presión, Temperatura, Volumen, moles o cantidad de masa del gas. Para poder aplicar las leyes de los gases se debe definir qué es un gas ideal. Un gas ideal es un gas teórico compuesto de partículas que se mueven al azar y que no interactúan entre ellas. Los gases en general se comportan de manera ideal cuando se encuentran a altas temperaturas y bajas presiones. Esto es debido a la disminución de las fuerzas intermoleculares. Cuando un gas se encuentra a muy baja temperatura y/o bajo condiciones de presión extremadamente altas ya no se comporta de forma ideal. Bajo estas condiciones las leyes de los gases no se cumplen. Nos referimos a condiciones estándar cuando una sustancia se encuentra a 1 atm de presión y 273 K de temperatura (es decir, 0ºC) tiene un volumen de 22,4 L por mol de sustancia.
D. Leyes de la termodinámica.
La termodinámica trata de los mecanismos de la transformación de la energía calorífica en mecánica y viceversa.
Su comportamiento se rige bajo cuatro leyes que son
universalmente válidas cuando se aplican a sistemas que caen dentro de las
restricciones implícitas en cada uno.
En
las diversas descripciones teóricas de la termodinámica, estas leyes pueden
expresarse en formas aparentemente diferentes, pero las formulaciones más
destacadas son las siguientes
a) La
ley cero de la termodinámica tiene diferentes contenidos, en diferentes autores
y en diferentes contextos; es decir, puede referirse a uno u otro de los
siguientes dos aspectos de los estados de equilibrio de un sistema
termodinámico: establecer el equilibrio termodinámico, o transitividad del
equilibrio térmico
b) La
primera ley de la termodinámica establece la equivalencia entre el trabajo
mecánico y la cantidad de calor como formas de intercambio de energía entre un
sistema y el mundo circundante. Una de sus consecuencias es la existencia de
una función estatal llamada energía interna.
c) La
segunda ley de la termodinámica es compatible con una forma primaria, la
existencia incapaz de máquinas térmicas que recibieron un poco de calor desde
una fuente para producir equivalente trabajo mecánico. Una de sus consecuencias
es la existencia de una función estatal llamada entropía
d) La
tercera ley de la termodinámica establece que cuando la temperatura tiende a
cero absoluto, la entropía de cualquier sistema tiende a cero. No es el
resultado de la abstracción directa de los hechos experimentales, sino la
extensión de las consecuencias de los principios precedentes
Resultado de Aprendizaje 2.2Distingue las diferentes formas de Energía y su aprovechamiento para la sociedad, identificando las desventajas y desventajas en su producción y almacenamiento.
A. Energía Eléctrica
La energía eléctrica es un tipo de energía que se genera por
la atracción y repulsión entre cargas eléctricas. Tiene la capacidad de
transformarse en otros tipos de energía, tales como la energía lumínica, la
energía térmica o la energía mecánica. Como ejemplos de energía eléctrica
podemos mencionar los siguientes: la corriente alterna, la corriente directa,
las baterías (que transforman la energía química en eléctrica) y la transmisión
del impulso nervioso por los axones de las neuronas. Existen dos tipos de
electricidad: la electricidad estática y la electricidad corriente. Veamos en
qué consisten cada una de ellas.
a) Electricidad Estática: La
electricidad estática es aquella que se produce mediante la fricción de dos
cuerpos que tienen la capacidad de cargarse eléctricamente. Durante el roce,
uno de los cuerpos es propenso a perder algunos electrones y el otro a
ganarlos, lo cual produce un exceso de carga. Esa acumulación de carga es
llamada electricidad estática, y se caracteriza por ser temporal .Por ejemplo,
se produce electricidad estática cuando frotamos un globo con el cabello.
Después del roce constante, el cabello tenderá a adherirse al globo. La
electricidad estática suele usarse, por ejemplo, en la xerografía, un tipo de
técnica de impresión en seco. También es útil en la agricultura para el control
de plagas. Se usa asimismo en los procesos de desinfección con aspersores
electrostáticos, en dispositivos médicos, en pinturas en polvo, etc.
b) Energía Corriente: La electricidad corriente es la que se usa habitualmente en los hogares. La electricidad corriente se produce como consecuencia del movimiento de cargas, es decir, por el flujo de cargas que resulta del movimiento libre de electrones a través de un conductor apropiado. Los materiales que mejor conducen la energía eléctrica corriente son los metales cobre, plata y aluminio.
Parámetros básicos en el calculo de la energía eléctrica
a) Los parámetros básicos de cálculos de energía eléctrica estática son la magnitud de las cargas eléctricas, la distancia que las separa, la fuerza con que estas cargas se repelen y están definidas mediante la ley de Coulomb, mediante esta ley también podemos definir la magnitud del campo eléctrico de una partícula cargada así como su potencial eléctrico
b) Los parámetros básicos en un sistema de corriente eléctrica, son la intensidad de corriente, caída de potencial y resistencia y están regidos por distintas leyes entre ellas, la ley de Ohm, de Kirchhoff , resistividad, etc.
B. Medios de Generación de Energía Eléctrica
La energía eléctrica se obtiene de la naturaleza de varias formas. Podemos enumerar las siguientes:
Centrales termoeléctricas: son las que usan combustibles fósiles como fuente de energía. Son altamente contaminantes debido a la emanación de gases tóxicos.
Centrales nucleares: la energía se obtiene por medio de una reacción nuclear específica. Sus residuos son tóxicos. Eventuales accidentes provocarían radiación nuclear sumamente nociva para la salud.
Centrales hidroeléctricas: son aquellas que aprovechan el movimiento del agua para crear energía.
Centrales solares: obtienen energía de la luz solar a través de paneles que contienen un líquido conductor del calor.
Centrales eólicas: obtienen energía de la fuerza del viento por medio de un sistema de hélices.
Centrales geotermoeléctricas: obtienen energía de la corteza terrestre donde se almacena calor
C. Recursos Energéticos
A.Fuentes alternativas
B. Importancia del uso responsable de la energía para el cuidado del medio ambiente
Actividad de Evaluación 2.2.1 Elaborar un ensayo acerca de las diferentes fuentes de energía y su aprovechamiento para la sociedad, así como ventajas y desventajas en su producción y almacenamiento. Para elaborar el ensayo deberás considerar lo siguiente: 1. Introducción Presentación del tema Relevancia Enfoque con el cual se le va a tratar, incluyendo una hipótesis o proposición al respecto (tesis). Intención del ensayo. Breve descripción del contenido del ensayo.
2. Desarrollo Confronta los planteamientos de otros con los propios como autor del ensayo. Enfoque con que aborda el contenido: o Medios de generación de energía eléctrica. o Recursos energéticos. - Obtención, transformación y aprovechamiento de la energía. - Fuentes alternativas - Importancia del uso responsable de la energía para el cuidado del medio ambiente Ideas principales, siguiendo un orden lógico Plantea la tesis que se pretende defender o rebatir, formulada de forma afirmativa. Argumentación de tu punto de vista, justificando con razones (premisas) esa postura. Postura personal clara, crítica y fundamentada con respecto al tema. Ejemplos, hechos, argumentos elaborados por otros o estadísticas que ayuden a corroborar la información. Demostración de su tesis, con base en razones o argumentos. Justificación de las opiniones personales utilizando argumentaciones sólidas. Argumentos válidos vinculados a una idea principal (tesis) y organizados de manera lógica y secuencial. Motiva el interés del lector por abundar en el tema.
3. Conclusión Redactar a partir de lo planteado en la introducción y en los argumentos con que se defendió el punto de vista personal. Retoma los argumentos principales que llevaron a comprobar o a refutar la hipótesis o tesis con la que se inició el ensayo.
4. Lenguaje y redacción Redacta con claridad y precisión, cumpliendo con las reglas sintácticas y ortográficas. Incluye las citas textuales entre comillas, enlistando los datos del/los libro(s) que sirvió de referencia. Integra notas a pie de página indicando la fuente de la que se extrajo la información. Utiliza fuentes de información confiables. Incluye al final la bibliografía en que se documentó el ensayo, en formato APA.
5. Actitudes Opina de manera respetuosa sobre los ensayos de sus compañeros.
Objetivo. Construye un modelo de conservación de la energía mecánica: cinética y potencial en ausencia de fricción, distinguiendo diferentes transformaciones de energía.
En este resultado de aprendizaje analizaremos el concepto de energía mas a fondo, como ya mencionamos la energía esta estrechamente relacionada con los conceptos que analizamos anteriormente; fuerza, trabajo y potencia. En esta sección analizaremos mas a fondo el concepto de energía.
La energía se define como la capacidad de producir trabajo. En el sistema internacional de unidades, la unidad con que se mide la energía es el Joule y equivale a un Nm, y en el sistema CGS, el ergio que equivale a una dina.cm.
Como ya analizaste en otros módulos, la energía esta en constante transformación. La que se halla contenida en la materia se transforma cuando esta entra en movimiento, y el movimiento puede provocar que esta cambie cuando ésta cambia de posición. De aquí que la energía puede clasificarse como: Energía potencial y Energía cinética. La suma de ambas nos da la energía mecánica
Energía Potencial: Esta se define en función de la posición de la partícula, matemáticamente:
Ep = mgh
donde m= masa de la partícula g= gravedad h= altura
Energía Cinética; cuando se mueve un cuerpo porque se le aplica una fuerza constante, cambia de posición constantemente. Esto implica que tiene energía porque se encuentra en movimiento y esta se cuantifica de acuerdo a la siguiente relación matemática.
donde: m= masa V= velocidad
Energía Mecánica: de un cuerpo o de un sistema físico es la suma de su energía cinética y la energía potencial
Ejemplo de calculo de la energía mecánica:
En el siguiente juego de diapositivas contiene la información necesaria para la realización de la actividad de evaluación 1.2,1
