para recordar

Hola!
Los contenidos de la primer unidad son: Tipos de Energía, energía cinética, energía potencial gravitatoria, energía mecánica. Trabajo mecánico

Aquí te dejo algo de material para estudiar estos contenidos.

Clase 1:

Actividad 1:

La energía es quizás el concepto científico más popular y uno de los más difíciles de definir. Una de las razones en que radica esta dificultad se puede asociar al hecho de que todos tenemos una idea intuitiva de la energía, correcta o equivocada, que intentamos defender con diferentes argumentos. El término se escucha con frecuencia en anuncios publicitarios de “bebidas energizantes”, medios de comunicación escritos y campañas televisivas, frases célebres, los Simpson. A continuación se presenta una muestra de ello.

Luego de leer y visualizar el siguiente material:

1) Publicidad de bebidas energizantes.

2) Año internacional de la energía sustentable para todos.

3) Asociado a lo humano, con el descanso.

4) Energía nuclear.

5) Frases célebres atribuidas a Albert Einstein.

 La actividad consiste en que  identifiquen, interpreten y registren en sus carpetas para cada situación de qué manera es abordado el concepto de energía en la cotidianidad.

Material:

1- Bebidas energizante.

2) Día internacional de la energía sostenible para todos.

Energía vital Los griegos la llaman NEUMA, los hindúes PRANA, los chinos CHI, los japoneses KI y los emberá JAI, para todos es energía vital, la que recorre nuestro cuerpo y nos mantiene equilibrados física y emocionalmente. De allí nacieron prácticas como el Yoga, el Tai chi, el Chi kung o la acupuntura. Técnicas que trabajan la mente, la respiración y el ejercicio físico para mejorar el carácter, dar optimismo y llenar el alma de confianza. Entonces inhalemos y exhalemos para desarrollar y dirigir la energía vital. Porque la energía es mucho más que electricidad, es lo que nos mueve cada día.

¿Qué es energía? No hay que tener la mente de un premio Nobel de Física para entender que la energía está en todo el universo, la encontramos en el Sol, en una pizza al ponerla en el horno, al pedalear una bicicleta, al acelerar un vehículo o al recargar el celular. Todo tiene energía, no es ciencia ficción, la energía la encontramos en algo más que un clásico del cine. También Está presente cuando sonreímos o cuando usamos la camiseta de nuestra selección. Porque la energía es mucho más que electricidad, es lo que nos mueve cada día.

Energía fósil Ahora muchos gastan su energía pensando en el fin del mundo, pero lo que no saben es que muy pronto llegará el fin pero de la energía fósil. ¿Cómo llega esa energía fósil a nosotros? Sólida como el carbón, líquida como el petróleo y gaseosa como el gas natural. ¿De dónde la sacan? De lo profundo de la Tierra y es consumida a diario por casi todo el mundo: Usted, Él, Ellos y también Yo: por ejemplo cuando nos calentamos, cuando nos transportamos y cuando cocinamos. Por eso no necesitamos ser videntes para saber que la energía fósil se agota, a la Tierra le queda energía fósil sólo por unos años más, eso es una realidad.

3- En lo humano, con el descanso.

Me voy a desenchufar

Que mañana el mundo voy a

salvar

Me voy a desenchufar

Que mañana el mundo voy a

salvar

Ya se acaba el día

Y no me quedan energías

He aprendido, he jugado,

Es hora de estar desenchufado

Me pongo mi pijama y quedo listo

para la cama

Con mi sonrisa bien cepillada

Y mis poderes los recargo con la

almohada

Me voy a desenchufar

Que mañana el mundo voy a

salvar

Me voy a desenchufar

Que mañana el mundo voy a

Salvar

4- Energía nuclear

Censura nuclear a 'Los Simpson'

Canales de televisión de Alemania, Austria y Suiza retiran episodios de la serie de Matt Groening por sus bromas sobre la energía nuclear

Con lo nuclear no se bromea. Al menos desde el accidente en la planta nuclear de Fukushima, provocado por el terremoto y el tsunami que hasta el momento han dejado más de 11.000 víctimas mortales y unos 17.000 desaparecidos en Japón. Tres cadenas de televisión de Alemania, Austria y Suiza están censurando o revisando capítulos de la serie Los Simpson que contienen alusiones a accidentes nucleares,según The Hollywood Reporter.

El canal ORF de Austria ya ha retirado dos episodios cuya emisión estaba programada: el número 66, Marge consigue un empleo, que retrataba la muerte por radiación de Marie y Pierre Curie, y el capítulo 346, En un día claro no puedo ver a mi hermana, en el que hay bromas sobre la fusión de reactores, según el diario alemán Tagesspiegel. En total, ORF ha puesto en cuarentena ocho episodios hasta finales de abril, cuando volverá a revisar sus políticas de comunicación sobre el desastre de Fukushima. Las cadenas Pro7 (Alemania) y SF (Suiza) han anunciado que retirarán todos los episodios en los que aparezcan referencias a esastres nucleares.

La central de Springfield, una destartalada planta nuclear, tiene mucho protagonismo en las tramas de la serie, una creación de Matt Groening emitida por primera vez enThe Tracey Ullman Show en 1987, solo un año después del desastre de Chernóbil. Se trata del negocio del señor Burns y del lugar de trabajo de Homer Simpson y muchos otros habitantes de la ciudad de Springfield, que no destacan precisamente por su meticulosidad ni sus precauciones. Curiosamente, la creación de Matt Groening ha sido siempre bastante crítica con la energía nuclear. La serie empieza con Homer Simpson lanzando una barra radiactiva por la ventanilla del coche, y en el lago cercano a la central vive Blinky, un pez mutado con tres ojos. Ya en la primera temporada (1990), la serie parodia un vídeo promocional acerca de la seguridad de la energía nuclear

Recuperado de: lpais.com/elpais/2011/03/29/actualidad/1301381333_850215.html

5-Frases célebres atribuidas a Albert Einstein

a)"Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntad".

b) “El amor por la fuerza nada vale, la fuerza sin amor es energía gastada en vano”.

Clase 2:

Guía de actividades:

1)Leer y hacer la autoevaluación de la unidad “La energía”

Recuperado desde: http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/potencial.html

2 ) Visualizar el siguiente video:

de Walter Levin

https://www.youtube.com/watch?v=onxGV17isf

Experimentores: aprendiendo sobre energía potencial

https://www.youtube.com/watch?v=IQ37qobDuQs

https://www.youtube.com/watch?v=QJkS6hEkuS4

Vídeos de trabajo mecánico (problemas resueltos) 

www.youtube.com/watch?v=yEC5rqgBF8Y

https://www.youtube.com/watch?v=fuluizJfsok

Trabajo mecánico, problema resuelto ( profe Julio)

www.youtube.com/watch?v=jPhbUf2WP4E

Revisión de Ec, Ep;Em

Revisión sobre Ec, EP, Em

1-Convierte las siguientes cantidades de energía a julios:

i. 3000 cal

ii. 25 kcal (kilocalorías)

2-Un cuerpo transfiere a otro 645,23 cal. ¿Cuántos julios son?

3-Un cuerpo de cierta masa está en reposo a una altura determinada y se deja caer

libremente.

a) ¿Qué energía tiene cuando está en reposo a una altura determinada?

b) ¿Qué ocurre con la energía cinética durante la caída?

c) ¿Qué energía tiene cuando llega al suelo?

4-Un vehículo de 1104 kg que circula por una carretera recta y horizontal varía su velocidad de 17 m/s a 7 m/s. ¿Cuál es el trabajo que realiza el motor?

5-Calcula el trabajo necesario para subir un cuerpo de 85 kg, a velocidad constante, desde una altura de 11 m hasta una altura de 16 m.

6-Un cuerpo de 10 kg cae desde una altura de 20 m. Calcula:  La energía potencial cuando está a una altura de 10 m.

7-Un cuerpo de 46 kg cae desde una altura de 11 m. Calcula la velocidad con la que impacta en el suelo(considera el principio de conservación de la energía).

8-Calcula el trabajo que se hace al levantar unas pesas de 500 N a una altura de 2,2 m. ¿Cuál es su Ep?

9- Una roca se eleva hasta una cierta altura de modo que su energía potencial respecto al suelo es de 200 J, y después se deja caer, ¿cuál es su energía cinética un instante antes de llegar al suelo?

10- ¿Con qué energía cinética tocará tierra un cuerpo cuya masa es 2500 g si cae libremente desde 12 mde altura?

11-Con una fuerza horizontal de 150 N se empuja una caja de 40 kg 6 m sobre una superficie horizontal rugosa. Si la caja se mueve a velocidad constante , hallar: a) el trabajo realizado por la fuerza de 150 N, b) la energía cinética debido a la fricción, c) el coeficiente de fricción cinética.

12-Una partícula de 0,6 kg tiene una velocidad de 2 m/s en el punto A y una energía cinética de 7,5 J en B. ¿Cuál es su energía cinética en A? ¿Su velocidad en B? ¿El trabajo total realizado sobre la partícula cuando se mueve de A a B?

13- Una bala de 15.0 g se acelera en el cañón de un rifle de 72.0 cm de largo hasta una velocidad de 780 m/s, Emplee el teorema del trabajo y la energía para encontrar la fuerza ejercida sobre la bala mientras se acelera

Trabajo mecánico

1- Un trineo de masa m sobre un estanque congelado es pateado y adquiere una velocidad inicial v = 2 m/s. El coeficiente de fricción cinético entre el trineo y el hielo es µ = 0.10. Utilice consideraciones de energía para encontrar la distancia que se mueve el trineo antes de detenerse.

2-Calcula el trabajo que realiza la fuerza de rozamiento sobre un cuerpo de 13kg que se desplaza una distancia de 46 m si el coeficiente de rozamiento entre las superficies es de 0,45

Clase 3:

Guía de actividades:

 Trabajaran en esta oportunidad con un applet PhET de la Universidad de Colorado,
a) link: phet.colorado.edu ,
b) click en trabajo,energía y potencia, 
c)seleccionar simulaciones relacionadas,
d) click en Energía Skate park:Basics 
En la página de este proyecto hay que buscar la simulación: energy-Skate-park-basics, clickear la pestaña que permite diseñar una pista personal (Track Playground) una vez allí, seleccionar la grilla “ mostrar cuadricula" y el medidor de velocidad “Speed”. Sin fricción.

En el extremo superior izquierdo aparecerá un recuadro amarillo con tres círculos unidos entre sí por una línea. Arrastrando con el mouse este recuadro hacia el centro de la pantalla, obtendremos un sector de pista, si se repite el proceso anterior, es posible agregar nuevos tramos de pista.

Para esta actividad se solicita una pista con tres zonas de nivel plano, un primer tramo a 4 m, otro a 2 m y un tercero a 4 m. Luego arrastren al patinador  hasta el extremo izquierdo de la pista a un altura de 5 m, verán que el patinador comienza a recorrer la pista una y otra vez.

Analiza y responde:                                  

1)¿La altura máxima alcanzada por el patinador en cada vuelta y en cualquier extremo es la misma que la altura inicial desde donde fue soltado?

2) ¿En el instante que toma la altura máxima, qué valor toma la velocidad?

3) ¿ En las dos zonas que están a la misma altura la velocidad coincide, tanto al ir como al regresar?

4)¿ En la zona de menor altura, qué valor toma la velocidad ? 

5) ¿Se cumple el principio de conservación?

A continuación se propone modificar el nivel central, llevándolo a 0 metros, dejando igual todo el resto.

Contesten las siguientes preguntas, sin hacer correr el simulador:

1)¿Alcanzará el patinador la misma altura máxima en los extremos que en la primera experiencia?

2)¿Será igual el valor de velocidad en las zonas 1 y 3?

3)¿Será el mismo valor numérico que en la primera experiencia?

Prueben ahora con el simulador y respondan las mismas preguntas.

Hidrostática

Concepto de presión

1-Visualiza el siguiente vídeo: Proyecto G

https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

Para saber más:

Les dejo este link, observen el pasaje de unidades, pero lo pueden hacer según lo dado en clase.

https://www.youtube.com/watch?v=ptmUq_Vj27k&spfreload=10

También pueden ver:

https://www.youtube.com/watch?v=drTjCpZG4qE

Luego analiza y responde:

1-a- La presión ejercida por un cuerpo depende solamente del peso de éste.

b- Para cuerpos de igual peso, a mayor superficie de apoyo, menor presión. Ejemplifica.

c-La presión ejercida sobre una superficie resulta( directamente/ inversamente) proporcional a la fuerza aplicada y ( directamente/ inversamente) proporcional a la superficie sobre la cual se aplica.

d- ¿ Qué forma debe tener un cuerpo para que ejerza la misma presión cualquiera sea la manera en que se lo apoya?

2- Expresa la diferencia entre fuerza, peso y presión?

3- a)Fuerzas iguales pueden producir presiones diferentes?

b) Considera dos cuerpos de 200 N, pero uno con 10 cm2 de base y el otro con sólo 5 cm2 de base, calcula la presión en Pascales (N/m2) que cada uno ejerce sobre su base.

4-a-¿ Fuerzas diferentes pueden producir presiones iguales?

b- Imaginen dos cilindros, el primero pesa 300N y su base mide 6 cm2, el segundo pesa 200 N y su base mide 4 cm2. Halla las presiones en Pascal (N/m2) que ejerce cada uno sobre su base.

Cálculo de la presión:

Analiza el pasaje de unidades

https://www.youtube.com/watch?v=SqUUYF4CD7w

Para recordar y diferenciar peso y masa

https://www.youtube.com/watch?v=XZB924RFXJ8

Tutorial sobre Hidrostática

Pueden leer las pág 72 y 73; 77 y 78

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena4/impresos/quincena4.pdf

Principio de Pascal

https://www.youtube.com/watch?v=DvunLVtLegI

Globo con aire atrapado en agua

https://www.youtube.com/watch?v=SLJcJoQ0sHk

Transmisión de fuerzas

https://www.youtube.com/watch?v=Uxo8ZckoLV0

Problema sobre prensa hidráulica

https://www.youtube.com/watch?v=QV0Iw0fdIWY&t=184s

Densidad

Experimentores: aprende algo más sobre densidad

https://www.youtube.com/watch?v=R2bzsxSFYac

Para saber más:

https://www.youtube.com/watch?v=Kh10SBLJi1k

Peso específico

https://www.youtube.com/watch?v=WPr5wKo1G6s

Presión atmosférica

1) Proyecto G, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=d7xvPQMrMdo

2) P. atmosférica, experiencia de Torricelli, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=cyeB_SRvAvg

3) La presión atmosférica y su medida, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=JaYF3sFheZw

4) Oxígeno, proyecto G, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=YzZikpHHyQ8

5) Biología, el oxígeno y la respiración, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=Yhpme_G2QcU

6) Para saber más: ¿Qué es la respiración? Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=suVWv8YXs8Q

7) Presión sanguínea, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=L1COI0_zpoo

8) ¿Qué es la presión arterial?

https://www.youtube.com/watch?v=r_zhJqVt88A

9) Experimentos con el aire

https://www.youtube.com/watch?v=Uq5iJfA1svg&t=467s

Luego de visualizar los vídeos, responde y resuelve:

1) a-¿ A qué se debe la presión atmosférica? ¿ Es constante su valor? Explica.

b-¿ El agua herve siempre a 100° C? ¿Puede hervir a temperatura ambiente?

c- ¿A qué se debe el apunamiento de una persona ?

2) Cuando bebes un líquido con un sorbete, ¿sería más correcto decir que el líquido es empujado hacia arriba que decir que es succionado hacia arriba? ¿ Qué es exactamente, lo que empuja al líquido? Defiende tu respuesta.

3) Explica la experiencia de Torricelli. ¿Qué le permitió determinar? ¿ Cómo se calcula el valor de la presión atmosférica normal, cuál es su valor ?

4) a-¿ A qué se denomina presión arterial? ¿En qué unidad se mide?

b- Explica lo que en nuestro lenguaje cotidiano llamamos presión máxima y mínima.

c- ¿Cómo se distribuye el oxígeno en nuestro cuerpo?

5- Menciona ejemplos, de cómo podemos demostrar la presencia de oxígeno en el aire.
6- ¿Cuál es el valor de la presión absoluta en la cima del Aconcagua a 6962 m.? densidad del aire 1,2 kg/m3
7- El cerro tronador se encuentra a 3491 m de altura , ¿qué valor tiene la presión absoluta allí?
8-En el océano Pacífico se encuentra  el abismo de Challenger al sur de las fosas de las Marianas,a una profundidad de 10994 m. Determina el valor de la presión absoluta a esa profundidad.
9- El peso específico del hierro es de 76,9 N/dm3. ¿Qué volumen tiene un trozo de hierro que pesa 0,25 N?
10-Un recipiente contiene líquido hasta un nivel de 5 cm y la presión que soporta el fondo es de 66,64 N/ dm2. Hacer los pasajes de unidades que correspondan para luego calcular el peso específico del líquido.
11-Un submarino se hundió a una profundidad de 50 m. Calcular la presión que soporta siendo el peso específico del agua 1026 N/ m3.

Práctica de revisión de P. ab; Ph; Pe 

1) Calcular la presión absoluta en la ciudad de México que se encuentra a 1500 m por sobre el nivel del mar.

2) Calcula la presión absoluta a la que está sometido un submarino a 300 m de profundidad en el agua de mar, densidad 1030 kg/m3.

3) ¿ Cuál es la presión hidrostática en el fondo de un tanque de nafta  de 1,3 m de altura, sabiendo que el peso específico de la nafta es 6,566 N/dm3? ( hacer el pasaje de unidades que corresponda) Suponiendo que el tanque sea cilíndrico y de 60 cm de diámetro, ¿cuál es la fuerza total en el fondo del tanque?

4) En una pileta con agua,de 2 m de profundidad, queda pegada en el fondo una pieza de 53 N de peso y 28 cm de espesor y 1 m2 de superficie. Calcular que fuerza hay que hacer para comenzar a subirla.

Nueva revisión de P.ab; Ph, Pe

1)0.5 kg de alcohol etílico ocupan un volumen de 0.000633 cm . Calcular: a)Su densidad b)Su peso especifico.

2) Calcula el Peso específico de un cubo de madera de 6 cm de lado que pesa 1,60 N.

3) Calcula el peso de un cilindro de aluminio de 5 cm de radio y 4 dm de altura. El peso específicodel aluminio es de 2,7 gf/cm³. (gf es gramo fuerza)

 4)¿Cuántos m³ ocuparán 1000 kg de aceite de lino, si este tiene una densidad de 940 kg/ m³?

5)Determine la masa de un cubo de 5 cm de arista si el material con que está construido es de cobre, densidad  8960kg/m³.

6) Calcular la presión absoluta de:a) la ciudad de Quito, ubicada a 2850 m por sobre el nivel del mar.  B) Buenos Aires, ubicada a 25 m sobre el nivel del mar.
7)Calcular la presión que se ejerce sobre el fondo de un recipiente con mercurio, Pe= 0,136 N/cm³, si el nivel del mismo es de 40 cm. Si el recipiente tiene base cuadrada cuyo perímetro es de 20 cm de lado. a)¿Cuánto mide cada lado de la base? b)¿Cuál es la fuerza total en el fondo del recipiente?

Principio de Arquímedes

Pasar a ver los siguientes vídeos:

Principio de Arquímedes, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=PIwryk84_HA

En este vídeo al finalizar, cuando presenta las ecuaciones hay un error: es Peso aparente= Peso real - Empuje, pero el resto de la explicación está buena.

Master D, recuperado de.

https://www.youtube.com/watch?v=95Jrk9W5wr0

¿Por qué flota un barco? Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=SNlkow9kpwg&t=94s

Unicoos, problema resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=76

Para repasar conceptos, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=E3M8DgDagIs

Principio de Arquímedes

Práctica 

1) Se tiene un cubo de aluminio de 2700 kg/m³ de 2 cm de arista (lado). Calcular: a) Su volumen. b)El empuje que recibe cuando se lo sumerge en aceite, densidad 900 kg/m³.c)La masa del cuerpo. d)El peso del cuerpo en el aire (peso real). D) El peso del cuerpo sumergido en aceite.

2)a) De la ecuación de empuje , despeja volumen.

b) Un cuerpo sumergido en mercurio, densidad 13600 kg/m³, recibe un empuje de 1,2 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo? Expresar en cm³

3) Al sumergir un cuerpo en nafta, densidad 700 kg/ / m³, recibe un empuje de 0,3 N. El peso del cuerpo sumergido en nafta es de 0,45 N. Calcula: a) El peso del cuerpo en el aire. b)El volumen del cuerpo.c) La masa del cuerpo. d) La densidad del cuerpo.

4-Un prisma de hierro, densidad 7800 kg/m³, de 10 cm de ancho por 30 cm de largo y 5 cm de altura, se coloca en agua, densidad 1000 kg / m³. a)Compara las densidades, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta. b) Ahora calcula el peso del cuerpo y el empuje que recibe el cuerpo, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.

5- Con 0,83 N de Zinc, densidad 7100 kg/ m³, se construye un cuerpo que ocupa un volumen de 80 cm³. Si se coloca este cuerpo en agua de mar, densidad 1030 kg/m³. Compara las densidades, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.b) Calcula el empuje que recibe el cuerpo. Compara el peso y el empuje ¿flota o se hunde? Justifica.

Revisión de principio de Arquímedes   

1-¿Es cierto que el empuje no depende del material del que esté fabricado el objeto que se sumerge en el líquido?

1.   ?    Sí, siempre
2.   ?    No, nunca
3.   ?    Cierto, pero sí depende de la densidad de este material ya que los muy densos se hunden
4.   ?    Depende del material ya que hay algunos que flotan muy bien como el corcho; pero otros no, como el hierro

2-¿Cómo cambia el empuje de un objeto que se encuentra dentro de un líquido si su volumen aumenta al doble? Demuestra dando valores.

3. Un objeto de 5 kg se mete en el agua y se hunde siendo su peso aparente en ella de 30 N, calcula el empuje, su volumen y su densidad.

4-Una esfera de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula:a) El empuje que sufre, b)El peso aparente. Datos: Densidad del acero 7,9 g/cm³

^{Calor y temperatura}

_{Práctica de calor}

1-¿Cuánto calor se debe suministrar a 280 g de hielo a –8 ºC para convertirlos en vapor de agua a 108 ºC? El calor latente de fusión del hielo es 5,23 x 10³J/kg y el calor latente de vaporización del agua es 2,09 x 10⁴ J/kg,       C_{e hielo}=  2090 J/kg ºC ;  c_{e agua}= 4186 J/kg ºC ; c_{e vapor de agua}= 2010 J/kg ºC

2-a-¿Cuántas calorías ceden 50 kg de cobre (Ce = 0,094 cal/gr °C) al enfriarse desde 36 ºC hasta -4 °C?

b-Expresar los conceptos de: Calor, temperatura y energía interna.

3-a) En un termómetro Fahrenheit se observa una marca de 125 °F y en un Celsius se leen 45 °C, ¿cuál de los dos indica mayor estado térmico?.

b-¿Cuándo se dice que hay equilibrio térmico?.