FISICA GRADOS ONCE

Popayán 25 de octubre de 2020. 

Guía # 4 de FISICA GRADOS ONCE, TERCER PERIODO. 

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios. 

Fecha de entrega: 26 de OCTUBRE 2020 

Fecha límite de recepción: 9 de NOVIEMBRE 2020.

Saludos jóvenes, hemos llegado ya casi a la culminación del año lectivo 2020. 

Mis mejores deseos para todos ustedes, ha sido un año muy difícil, un poco tedioso por lo monótono, se podría decir en muchos casos; pero se debe salir adelante; en la vida frecuentemente hallaremos retos y momentos difíciles…nuestro deber es entonces, levantarnos cada día ojalá con la esperanza viva en un mañana mejor, dispuestos a trabajar con optimismo y buena disposición…

Como última actividad de física para este tercer periodo van a resolver las siguientes preguntas tipo icfes de selección múltiple con única respuesta.

1

2. 

3.

4. 

___________________________________________________________________________________

Popayán 12 de octubre de 2020.

Guía # 3 de FISICA GRADOS ONCE, TERCER PERIODO.

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios.

Fecha de entrega: 13 de OCTUBRE 2020

Fecha límite de recepción: 26 de octubre 2020.

Saludos jóvenes; 

Leamos detenidamente el siguiente texto.

LA MATEMÁTICA Y SU RELACIÓN CON LAS CIENCIAS COMO RECURSO PEDAGÓGICO

                                                   

Las ciencias son un conjunto de conocimientos adquiridos por la humanidad, una necesidad del

ser humano para su progreso y desarrollo, son un acto creativo del individuo. La gran mayoría de estas ciencias están relacionadas con la ciencia lenguaje del universo: la matemática. Ésta les ha aportado criticidad y les ha permitido el desarrollo de grandes teorías y aplicaciones; basta estudiar alguna de ellas en particular para ver su huella plasmada en el fantástico concierto de sus teorías, que da muestra del profundo poder de creación que tiene la figura más compleja del universo: el hombre.

Las ciencias tienen varias clasificaciones, en especial Carnap (2006) las divide en formales,

naturales y sociales. Las primeras estudian las formas válidas de inferencia; las segundas tienen por objeto el estudio de la naturaleza y las terceras son todas las disciplinas que se ocupan de los aspectos del ser humano. En las primeras se encuentran la lógica y la matemática, que no tienen contenido concreto en oposición con el resto de las ciencias. En las naturales se encuentran la: astronomía, biología, física, geología, química, entre otras. Y en las ciencias sociales están la: filosofía, administración, antropología, política, demografía, economía, derecho, historia, psicología, sociología, entre otras.

Desde luego, existen otras clasificaciones de las ciencias como la de Bunge (2000) quién las

cataloga como: ciencia formal y ciencia factual, la primera en función del enfoque que se da al

conocimiento científico sobre el estudio de los procesos naturales o sociales, y la segunda al estudio de procesos puramente lógicos y matemáticos.

En todas las ciencias está presente la matemática y por tanto puede usarse la relación

matemática-ciencias como recurso didáctico en cualquier nivel educativo. Cada una de las ciencias

necesita de grandes enfoques pedagógicos para ser enseñadas, no se pretende hacer un recorrido

histórico; sino dar pinceladas de cada una y mediante ejemplos abrir el abanico de posibilidades que ofrecen. Es menester volver la mirada sobre el estudio de la matemática viva en el aula,

consustanciada con las grandes creaciones de la humanidad y con los procesos dialógicos de los

discentes, según Uzuriaga, Vivian y Martínez (2006, p.268), hoy por hoy cobra más importancia el problema de la Enseñanza-Aprendizaje de las Matemática, pues una buena metodología conllevaría a nuestros estudiantes a ver la matemática como una ciencia esencial, bonita, prioritaria y clave en el desarrollo social, económico y político del país y podría permitir la formación de nuevos cerebros matemáticos. Además, lograríamos que nuestros alumnos no sigan viendo a la Matemática aburrida, abstrusa, inútil, inhumana, muy difícil, como un conjunto de temas misteriosos, desconectados de la realidad, que no se entienden y sin ninguna aplicación y

le quitaríamos a la matemática esa reputación de presumida e inalcanzable que se le ha dado por muchos siglos.  Todos los ejemplos que se exponen en el transcurso de éste artículo son susceptibles de ser

usados en el aula, adaptándolos al nivel educativo correspondiente. Sirve también esta indagación para tratar de mostrar que es absurdo el divorcio ciencias y matemática en el aula, como si no estuviesen relacionadas, y hayan vivido separadas a lo largo de la humanidad. Esto ha contribuido a que la matemática se vea como una ciencia apartada de las demás, colocándola en un sitiar casi imposible de acceder.

Enseñar Matemática como si estuviesen aisladas es una distorsión del conocimiento. Convendría enseñar Matemática yendo más allá de las propias Matemática: considerando sus relaciones y buscando su sintonía con las corrientes principales del pensamiento. Esta nueva actitud motivaría a los estudiantes, crearía nuevas aplicaciones y abriría nuevas vías de debate.

Reconocer y volver sobre la relación matemática-ciencias es una posibilidad para revisar la

historia de las ciencias en general y esto es de capital importancia para los docentes y estudiantes, pues todos se reeducarían y motivarían sobre las grandes creaciones. No hay que olvidar que “cada persona debe pasar aproximadamente por las mismas experiencias por las que pasaron sus antepasados si quiere alcanzar el nivel de pensamiento que muchas generaciones han alcanzado”. (Kline, 1978, p.48).

http://funes.uniandes.edu.co/3583/1/Elena2011LaNumeros77.pdf

luego de haber leído concienzudamente la anterior introducción a un artículo que aborda la relación matemáticas-ciencias, vamos a realizar la siguiente actividad.

1. Consulte el significado de las siguientes palabras.

a. Criticidad

b. Formal

c. Inferencia

d. Demografía

e. Didáctico

f. Susceptible

g. Abstrusa

2. El texto enuncia que las matemáticas están implícitas en todas las ciencias.

¿cuál es ese papel fundamental que las matemáticas juegan en las ciencias, porque razón son necesarias en ellas?

3. Consulte un significado de la palabra MATEMÁTICA.

___________________________________________________________________________________

Popayán 21 de septiembre de 2020. 

Guía # 2 de FISICA GRADOS ONCE, TERCER PERIODO. 

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios. 

Fecha de entrega: 21 de septiembre 2020 

Fecha límite de recepción: 5 de octubre 2020.

En esta lección continuamos con nuestro estudio de las ondas y como están relacionados el periodo y la frecuencia con ellas.

Analicemos la siguiente grafica de la función seno. 

Vemos que hay exactamente 2 senoides, inicia en el punto (0,0), recorre 2 ∏radianes, vuelve a iniciar su recorrido y exactamente a los 4∏radianes termina de nuevo su segundo recorrido.

De tal forma que el senoide hace 2 recorridos exactos de el punto (0,0) hasta el punto (4∏, 0).

Lo observamos en la figura 1 uno como la línea roja.

Figura 1.

Observemos ahora la figura 2

                              figura 2.

Se observa claramente como para un mismo tiempo hay mas senoides en la figura superior, en comparación con la figura inferior.

Esto es debido a que en la figura superior hay mayor frecuencia o lo mismo; es una onda de alta frecuencia. Mientras que la inferior es una onda de baja frecuencia, lo cual se ve en la grafica como menos senoides.

Según la frecuencia de una onda sonora, podemos clasificarla en infrasonido o ultrasonido.

Un infrasonido es una onda acústica u onda sonora cuya frecuencia está por debajo del espectro audible del oído humano (aproximadamente 20 Hz).

EL INFRASONIDO es utilizado por animales grandes como el elefante para comunicarse en amplias distancias (sonidos de 100 Decibelios unos pocos kilómetros a la redonda) sin problema alguno. La clave de que estos animales puedan oír a dichas distancias es la separación de sus oídos, ya que ésta es directamente proporcional a la frecuencia de onda que pueden captar (en diferencia con los animales de cabezas pequeñas). Recientemente, se ha demostrado que los elefantes registran el infrasonido no sólo con sus oídos, sino también al sentir las vibraciones producidas por ellos mismos mediante sus patas, ya que sus uñas actúan como sensores conductores de sonidos de baja frecuencia.

Los desastres naturales como erupciones volcánicas, terremotos y tornados producen sonidos de una intensidad comparable con el sonido que hace una bomba atómica en su explosión, con la diferencia de que, al estar por debajo de los 20 Hz, no son audibles por el oído humano, lo que ha permitido iniciar investigaciones vulcanológicas y meteorológicas para evitar futuros desastres.

La principal aplicación de los infrasonidos es la detección de objetos. Esto se hace debido a la escasa absorción de estas ondas en el medio, a diferencia de los ultrasonidos, como veremos. Por ejemplo, una onda plana de 10 Hz se absorbe cuatro veces menos que una onda de 1000 Hz en el agua. El inconveniente es que los objetos a detectar deben ser bastante grandes ya que, a tales frecuencias, la longitud de la onda es muy grande lo cual limita el mínimo diámetro del objeto. Como ejemplo diremos que un infrasonido de 10 Hz tiene una longitud de onda de 34 m en el aire, luego los objetos a detectar deben tener un tamaño mínimo del orden de 20 m en el aire y 100 m en el agua.

Por su parte depredadores como los tigres utilizarían estas frecuencias presentes en sus rugidos como un complemento de sus tácticas de caza, no para ubicar a sus posibles presas sino por el efecto paralizante que puede llegar a tener el infrasonido.

LOS ULTRASONIDOS son una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, cuya frecuencia está por encima de la capacidad de audición del oído humano. El ultrasonido no tiene propiedades diferentes de las ondas audibles, excepto que los humanos no pueden oírlas. El límite varía dependiendo de la persona y es aproximadamente 20 kHz en adultos sanos. Los equipos de ultrasonido operan con frecuencias más elevadas de 20 kHz aunque la mayoría de los transductores actualmente empleados operan a frecuencias mucho más altas (MHz)

Rango de frecuencias y sus aplicaciones

Este tipo de ondas es usado en diferentes campos, siendo el más común la medicina en su rama diagnóstica y terapéutica principalmente, como también en la industria. Los equipos de ultrasonido son empleados para detectar objetos o medir distancias.

Cabe destacar que la técnica más común en medicina que emplea los ultrasonidos es la ecografía. Son ensayos no destructivos de productos y estructuras, para encontrar invisibles fallas. En la industria es usado para limpiar, soldar plásticos y metales, cortar, conformar, comprobar materiales, mezclar, desgasificar, pulverizar, localizar, medir y acelerar procesos químicos. Por otro lado, animales como los murciélagos y los cetáceos lo usan para encontrar a sus presas y detectar obstáculos.

En resumen, decimos entonces que el ser humano puede llegar a captar sonidos con frecuencias comprendidas entre los 20 hertz y los 20000 hertz.

Los sonidos con frecuencias por encima de los 20000 hertz se denominan ultrasonidos.

Los sonidos con frecuencias por debajo de los 20 hertz se denominan infrasonidos.

Consulte por favor lo siguiente:

1.        1. Diferencia entre senoide y cosenoide.

2.       2.  Dibuje un senoide y ubique en el la amplitud.

3.       3.    Consulte la biografía de Heinrich Rudolf Hertz, sus aportes a la física.

4.     4.     Que aplicaciones tienen los infrasonidos y los ultrasonidos.

___________________________________________________________________________________

Popayán 7 de septiembre de 2020.

Guía # 1 de FISICA GRADOS ONCE, TERCER PERIODO.

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios.

Fecha de entrega: 7 de septiembre 2020

Fecha límite de recepción: 21 de septiembre 2020.

                                                                                                

 

Saludos jóvenes de grado 11, damos inicio al periodo 3, periodo final del año lectivo 2020.

Vamos a continuar con el tema de la guía cuatro, e iniciaremos estudiando mas cuidadosamente el tema de el periodo y la frecuencia.

 Recordemos:

El periodo se representa por la letra T, y se define como el tiempo tomado por un cuerpo en dar una oscilación completa.  Su unidad más usualmente usada es el segundo, aunque puede ser cualquier otra unidad de tiempo, dependiendo del caso en estudio

 Ejemplos:

• Periodo de la tierra: 1 año, puesto q toma un año para que de una vuelta completa alrededor del sol.

• Periodo del cometa Halley, 75 años, ya que cada 75 años tal cometa órbita alrededor del sol.

• Periodo de la luna: 28 días aproximadamente, puesto que cada 28 días la luna le da una vuelta completa alrededor del planeta tierra.

La frecuencia se representa por la letra f, y se define como el numero de oscilaciones que da un cuerpo en la unidad de tiempo seleccionada, por lo general se escoge el segundo. Por tanto, decimos que la frecuencia es el numero de oscilaciones que da un cuerpo en 1 segundo.

La frecuencia se puede expresar también en HERTZ, que se simboliza por hz.

Ejemplos: 

• La frecuencia cardíaca humana en estado de reposo es de aproximadamente 70 veces por minuto

• La frecuencia de la electricidad alterna de nuestras casas es de 60 hz

• La frecuencia del planeta tierra es 1, ya que da una vuelta sobre su propio eje en 1 día.

Entre la frecuencia y el periodo hay una relación de proporcionalidad inversa, puesto que a medida que una magnitud aumenta, la otra disminuye.

 Así: 

     Ecuación 1.

Analicemos el siguiente caso, que representa la frecuencia y el periodo de un puente, cuando pasa una locomotora sobre el.

Figura 1.

Vemos que a medida que aumenta la velocidad del tren, también aumenta la frecuencia, y el periodo disminuye.

La figura 2 muestra el comportamiento de la frecuencia vs el periodo.

Realice un gráfica donde relacione la velocidad con la frecuencia…                                                    

___________________________________________________________________________________

Popayán 17 de agosto de 2020.

Guía # 6 de FISICA GRADOS ONCE, SEGUNDO PERIODO.

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios.

Fecha de entrega: 18 de agosto 2020

Fecha límite de recepción: 31 de agosto 2020.

Repaso de conceptos fundamentales de la física.

1. Aparee la magnitud de la columna izquierda con la unidad adecuada de la columna derecha, en caso de no conocer la unidad, debe consultar sobre ella para aparearla correctamente.

MAGNITUD FUNDAMENTAL                                     UNIDAD                              

                                                                                         Nanómetro

                                                                                        Km/año

VELOCIDAD                                                                 Miriámetro/Lustro

                                                                                        lustro

                                                                                        Furlong/semana

                                                                                        Km/hora

                                                                                        Yarda

                                                                                        Era

TIEMPO                                                                         Femtosegundo

                                                                                        Pulgada

                                                                                       Siglo

                                                                                       Pulgada

                                                                                       Furlong

                                                                                       Pie

                                                                                       Siglo

                                                                                       Eón

LONGITUD                                                                  mps

                                                                                       Vara

                                                                                       m/s

                                                                                       milla/hora

2. En la guía 4 se habló de una muy general clasificación de la física; una de tales etapas en la denominada física clásica, la cual se ocupa del estudio de aquellos fenómenos cuya velocidad es relativamente pequeña al compararse con la velocidad de la luz.  También se dijo que la física clásica estudia la Mecánica, Termodinámica, Mecánica ondulatoria, Óptica y Electromagnetismo.

Luego de consultar sobre el concepto de mecánica, termodinámica, mecánica ondulatoria, óptica y electromagnetismo, realice la siguiente actividad de apareamiento, (en el paréntesis escriba el # de la figura con la cual se relaciona)

                 RAMA DE LA FÍSICA                                                                      EJEMPLO

MECÁNICA (   )                                                            

                                                                                           figura 1

 TERMODINÁMICA (   )                                                        

                                                                                           figura 2

MECÁNICA ONDULATORIA(   )                                  

                                                                                                                                                                                          Figura 3

ÓPTICA(   )                                                                 

                                                                                      Figura 4

 

ELECTROMAGNETISMO(   )                                             

                                                                                                                                                                                                                                                                       Figura 5

                            

___________________________________________________________________________________

Popayán 31 de julio de 2020.

Guía # 5 de FÍSICA GRADOS ONCE, SEGUNDO PERIODO.

Saludos jóvenes.

Para terminar el tema de la importancia de las unidades, vamos a leer cuidadosamente el siguiente texto y van a argumentar (explicar), porque es importante hacer correctamente el cambio de unidades.

Y luego narre con sus propias palabras el tema del mismo texto.

“Curiosamente, la aviación comercial es un área en la que los países de todo el mundo siguen utilizando los pies en lugar de los metros. Y la elección ha tenido consecuencias mortales.

El 15 de abril de 1999, el vuelo 6316 de Korean Air despegó de Shanghái, China hacia Seúl, Corea del Sur. Se suponía que el vuelo, con tres tripulantes, era rutinario. La tripulación recibió un permiso desde el control de vuelo de Shanghái para ascender a 1500 metros o aproximadamente 4900 pies.

Pero cuando el avión alcanzó los 4500 pies, el piloto le preguntó a su copiloto si deberían estar a 1500 pies. El copiloto dijo que sí dos veces (incorrectamente) haciendo que el piloto creyera que estaban 3000 pies más arriba de lo que deberían. El piloto comenzó a descender, pero la brusquedad del movimiento hizo que el avión cayera en picado. Nunca recuperaron el control del avión y se estrellaron contra un grupo de casas aproximadamente a 10 km del aeropuerto. Los tres tripulantes y cinco personas en tierra murieron. También hubo docenas de heridos.

El problema debería ser obvio para cualquiera que estuviera prestando atención. Se les autorizó a ascender a 1500 metros, pero el piloto y el copiloto pensaron que deberían haber estado a 1500 pies.”

https://es.gizmodo.com/cinco-accidentes-que-no-habrian-ocurrido-si-todo-el-mun-1835615010

Vamos a dar inicio al tema de movimiento oscilatorio y las ondas.

El movimiento oscilatorio es un movimiento en torno a un punto de equilibrio estable. Este puede ser simple o completo. Los puntos de equilibrio mecánico son, en general, aquellos en los cuales la fuerza neta que actúa sobre la partícula es cero. Si el equilibrio es estable, un desplazamiento de la partícula con respecto a la posición de equilibrio (elongación) da lugar a la aparición de una fuerza restauradora que devolverá la partícula hacia el punto de equilibrio. En términos de la energía potencial, los puntos de equilibrio estable se corresponden con los mínimos de la misma. Un movimiento oscilatorio se produce cuando al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, una fuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto a esta posición. Se dice que este tipo de movimiento es periódico porque la posición y la velocidad de las partículas en movimiento se repiten en función del tiempo.

Al observar la Naturaleza nos damos cuenta de que muchos procesos físicos (por ejemplo, la rotación de la tierra en torno al eje polar) son repetitivos, sucediéndose los hechos cíclicamente tras un intervalo de tiempo fijo. En estos casos hablamos de movimiento periódico y lo caracterizamos mediante su período, que es el tiempo necesario para un ciclo completo del movimiento, o su frecuencia, que representa el número de ciclos completos por unidad de tiempo.

Un caso interesante de movimiento periódico aparece cuando un sistema físico oscila alrededor de una posición de equilibrio estable. El sistema realiza la misma trayectoria, primero en un sentido y después en el sentido opuesto, invirtiendo el sentido de su movimiento en los dos extremos de la trayectoria. Un ciclo completo incluye atravesar dos veces la posición de equilibrio. La masa sujeta al extremo de un péndulo o de un resorte, la carga eléctrica almacenada en un condensador, las cuerdas de un instrumento musical, y las moléculas de una red cristalina son ejemplos de sistemas físicos que a menudo realizan movimiento oscilatorio.

El caso más sencillo de movimiento oscilatorio se denomina movimiento armónico simple y se produce cuando la fuerza resultante que actúa sobre el sistema es una fuerza restauradora lineal.

Figura 1.

En la figura 1 se ha graficado una porción de la función seno ( Y= seno X),  una función periódica que se utiliza para explicar los fenómenos ondulatorios.

Figura 2.

En la figura 2 tenemos la función y = a sen bx.

Donde a es la amplitud de la función

              b es la frecuencia de la función

consulte los siguientes conceptos

a. Frecuencia y sus unidades

b. Periodo y sus unidades.

A continuación les comparto un link de un video explicativo de la temática...

https://www.youtube.com/watch?v=TORUNt8i99A

___________________________________________________________________________________

Popayán 16 de julio de 2020.

Guía # 4 de FÍSICA, GRADOS ONCES, SEGUNDO PERIODO.

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios.

Fecha de entrega: 20 de julio de 2020

Fecha de recepción: 03 de agosto de 2020.

Saludos jóvenes, los mejores deseos para ustedes.

A continuación, se deja un texto informativo para su lectura y luego en la próxima lección se dejará una actividad para su análisis…leamos entonces…………………!!!!

LA FÍSICA Y SU HISTORIA.

Figura 1.

Es una de las ciencias más importantes en la vida de los seres humanos, ya que se dedica a estudiar y analizar las propiedades de la materia y de la energía, y de todo aquello que rige el comportamiento de los objetos en el universo. Ella establece las leyes que explican cualquier fenómeno natural, a excepción de los que modifican la estructura molecular de los cuerpos. Proviene del vocablo griego fisis que significa “naturaleza”.

La historia de la física abarca los esfuerzos y estudios realizados por las personas que han tratado de entender el porqué de la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, los fenómenos climáticos, las propiedades de los materiales, entre otros. Gracias a su vasto alcance y a su extensa historia, la física es clasificada como una ciencia fundamental. Esta disciplina científica se puede dedicar a describir las partículas más pequeñas o a explicar cómo nace una estrella.

La mayoría de las civilizaciones de la antigüedad trataron desde un principio de explicar el funcionamiento de su entorno; miraban las estrellas y pensaban cómo ellas podían regir su mundo. Esto llevó a muchas interpretaciones de carácter más filosófico que físico; no en vano en esos momentos a la física se le llamaba filosofía natural. Muchos filósofos se encuentran en el desarrollo primitivo de la física, como Aristóteles, Tales de Mileto o Demócrito, ya que fueron los primeros en tratar de buscar algún tipo de explicación a los fenómenos que les rodeaban. Las primeras explicaciones que aparecieron en la antigüedad se basaban en consideraciones puramente filosóficas, sin verificarse experimentalmente. Algunas interpretaciones equivocadas, como la hecha por Claudio Ptolomeo en su famoso Almagesto —«La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros»— perduraron durante miles de años. A pesar de que las teorías descriptivas del universo que dejaron estos pensadores eran erradas en sus conclusiones, estas tuvieron validez por mucho tiempo, casi dos mil años, en parte por la aceptación de la Iglesia católica de varios de sus preceptos, como la teoría geocéntrica.

Clasificación de la física

Clásica: En ésta se estudian aquellos fenómenos cuya velocidad es relativamente pequeña al compararse con la velocidad de la luz. Asimismo, sus escalas espaciales son superiores en relación al tamaño de átomos y moléculas. La física clásica estudia la Mecánica, Termodinámica, Mecánica ondulatoria, Óptica y Electromagnetismo.

Moderna: Ésta se ocupa de lo contrario a la clásica: su objeto de estudio es la de objetos que comparten la misma velocidad de la luz y que sus escalas espaciales son del tamaño de un átomo o inferiores. Fue desarrollada en los inicios del siglo 20.

Contemporánea: Comenzó su desarrollo a finales del siglo XX y principios del siglo XXI. Aquí entran en estudio los elementos de escalas demoscópicas y nanoscópicas y todos los fenómenos no-lineales que están fuera del equilibrio termodinámico.

__________________________________________________________________________________

Popayán 02 de julio de 2020.

Guía # 3 de FÍSICA, GRADO ONCE, SEGUNDO PERIODO.

Docente: Harold Hernán Gómez Palacios.

En la última lección se dejó una consulta sobre las unidades de temperatura, calor y trabajo. En física, el tema de las unidades es de suma importancia puesto que las unidades de medida, son aquellas cantidades estandarizadas de una magnitud física determinada, y que ha sido definida y adoptada por una convención o una ley.

Tengamos en cuenta que cualquier magnitud física puede expresarse como un MÚLTIPLO de una unidad de medida Una unidad de medida toma su valor a partir de una unidad patrón definida previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o fundamentales, mientras que las segundas se llaman unidades derivadas

Figura 1. Diferentes equipos de medición.

En la figura 1 se observan diferentes equipos de medición. Que magnitudes se podrán medir con ellos?

________________, ______________________, ____________________, __________________.

El calor se puede expresar en diversas unidades, en la tabla 2 hay algunas de ellas junto con sus equivalencias.

Tabla 2. El calor.

Una caloría se puede expresar en Joules ( J ), o en BTU (unidad térmica británica).

Recordemos que, para expresar una unidad en términos de otra, podemos hacerlo mediante regla de tres simple o mediante el factor de conversión.

Realicen los siguientes cambios de unidades:

1. Exprese en calorías:

a. 1 j    b. 3,34 j    c. 456 j    d. 0,234 j

2. Exprese en julios (Joules).

a. 289 calorías ( cal )     b. 278,35 cal    c. 0,0125 cal    d. 87087 cal.

El trabajo se puede expresar en la unidad en que expresamos el calor, puesto que el calor es una es una forma de energía, en la tabla 3 se muestra la relación entre algunas unidades de trabajo.

Tabla 3. Trabajo y sus unidades.

Exprese en julios

a. 40000 ergios

b. 0,565656 ergios

c. 2309,87 ergios

___________________________________________________________________________________

Popayán 15 de junio de 2020.

Guía # 2 de FÍSICA, grados once, segundo periodo.

CONTINUAMOS EN ESTA LECCIÓN CON SISTEMAS TERMODINÁMICOS.

Durante el estudio de la termodinámica debemos delimitar de forma precisa la parte o porción del Universo que será objeto de nuestro estudio.

Se definirán como:

• Sistema: a la parte del Universo que es el objeto de estudio. Un sistema puede ser una parte de un motor, un calentador de agua, el café contenido en una taza, una reacción química.

• Entorno o alrededores: a todo aquello que no forma parte del sistema, el entorno es la porción del Universo que no se va a estudiar, pero que puede interaccionar con el sistema.

Dicho de otra manera, el entorno es todo aquello que no es parte del sistema.

• Límite o frontera: a la separación real o imaginaria entre el sistema y los alrededores. En el caso de que centremos nuestro estudio en el café el límite o frontera será la taza que lo contiene; en una reacción química será el recipiente donde se realice la reacción.

Es muy importante para la formulación de cualquier problema termodinámico la clara definición del sistema termodinámico y la frontera.

Así, los sistemas termodinámicos se pueden clasificar en:

 

        Abiertos: aquellos que pueden intercambiar materia y energía.

        Cerrados: son aquellos que pueden intercambiar energía, aunque no materia, con los alrededores.

       Aislados: que no pueden intercambiar ni materia ni energía.

EQUILIBRIO: podemos definir equilibrio como el estado de inmovilidad de un cuerpo sometido a dos o más fuerzas de la misma intensidad que actúan en sentido opuesto, por lo que se contrarrestan o anulan.

TIPOS DE EQUILIBRIOS

El equilibrio puede ser:

ESTABLE: un cuerpo está en equilibrio estable cuando, una vez que cesa la fuerza que lo sacó de su estado de equilibrio, vuelve a su posición original.

INESTABLE: un cuerpo está en equilibrio inestable cuando una vez que cesa la fuerza que le produjo un movimiento, no puede retornar a su posición de equilibrio.

INDIFERENTE: un cuerpo está en equilibrio indiferente cuando cada vez que pierde su posición de equilibrio, encuentra otra nueva posición de equilibrio.

Considere la siguiente gráfica y su ecuación, complete la tabla 1, que aparece debajo.

x	0	10	20	40	80	100	150	200	250
y

tabla 1

Consulte que se entiende por dilatación térmica, y coeficiente de dilatación térmica. Para la próxima lección les haré un cuestionario sobre esta y la anterior guía…

___________________________________________________________________________________

Saludos jovenes..                                                                                             28 de mayo de 2020

Inicio de segundo periodo académico.

Aunque frecuentemente hablamos de muchos tipos de energía (térmica, eléctrica, eólica, nuclear, etc.), puede decirse que sólo hay dos formas básicas de energía: la ENERGÍA CINÉTICA o de movimiento y la ENERGÍA POTENCIAL o de posición. A escala microscópica (átomos, moléculas o iones) de un cuerpo o sistema, damos el nombre de energía interna a la suma de todas sus energías cinéticas y potenciales. La ENERGÍA CINÉTICA INTERNA está relacionada con la temperatura del sistema, por los que también se denomina energía térmica. La energía puede ser transferida y vuelta a transferir, pero no puede ser creada ni destruida. Dicho de otro modo, la energía se conserva. Pese a esto, en cada transferencia una parte de la energía aparece como energía térmica que se dispersa, en forma de calor, en el ambiente y ya no puede ser recuperada. Decimos en este caso entonces que la energía se degrada o disipa.

CALOR: La transferencia de energía que se produce entre dos cuerpos que tienen una temperatura diferente. La energía pasa del cuerpo más caliente al más frío hasta que sus temperaturas se igualan (Caamaño). Cuando la energía de un sistema cambia como resultado de una diferencia de temperatura entre él y sus alrededores, decimos que la energía ha sido transferida como calor.

TEMPERATURA: es una propiedad termodinámica fundamental y NO ES calor, NO ES energía, NO ES una medida de la energía cinética, NO ES una medida del calor, NO ES energía interna.

Solo podemos decir que está relacionada con las anteriores negaciones. Y es una propiedad de estado, es un reflejo de la energía interna y nos permite saber si dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico.

La temperatura de un cuerpo es una medida de su capacidad de transferir calor. El calor es una forma de transferir energía. Esa transferencia ocurre cuando hay desequilibrio térmico, es decir cuando una de las partes entre las que tiene lugar esa transferencia “está más caliente” (tiene mayor temperatura) que otras. Es muy importante tener bien en claro la diferencia que existe entre calor y temperatura. Todos, en nuestra experiencia cotidiana, hemos experimentado la desagradable sensación de una quemadura. Si tocamos un objeto que está a mayor temperatura que la piel decimos que “está caliente” y si nos piden explicaciones posiblemente digamos que el objeto “tiene mucho calor”. Este es un mal uso de la palabra calor, y un ejemplo de confusión entre calor y temperatura. En términos familiares calor es lo que emite una estufa y temperatura es lo que mide un termómetro. Temperatura, por lo tanto, es una propiedad de los cuerpos, que no se puede disociar de la materia tangible, mientras que calor es energía y puede existir independientemente de la materia.

 

Consultar.

1.       Que tipos de termómetros existen, cuáles son sus cualidades y en qué se diferencia uno de otro.

2.       Dibuje y explique el funcionamiento de un CALORIMETRO

3.       Nombre varias UNIDADES en las que se expresa la temperatura, el calor y el trabajo.

4.       Consulte el significado de los siguientes términos:

a.       Disipar

b.       Sistema

c.       Degradar

d.       Tangible

e.       Disociar

_____________________________________________________________________________

Saludos jóvenes.                                                                                                 020520, Popayán

Continuando con el tema de termodinámica, vamos a introducir un nuevo concepto, la ENTROPÍA (denotada por S)
Tengamos en cuenta los siguientes aspectos:
Proceso exotermico:es aquel que libera calor hacia los alrededores.
Proceso endotérmico: es aquel que absorbe calor de los alrededores.

Para entender el concepto de entropía, vamos a analizar los siguientes ejemplos:

1) Echamos sal a la comida. Se trata de la disolución de un sólido y esto implica un aumento de la entropía del sistema porque aumenta el desorden de las partículas que forman la sal.
2) Calentamos un vaso de leche. Al incrementar la energía interna de las partículas que componen la leche, éstas se mueven con mayor rapidez y aumentan su entropía.
3) Hacer cubitos de hielo en el congelador. Se trata del efecto contrario al anterior. Disminuimos la temperatura del agua y con ello su energía interna y su desorden, disminuyendo la entropía.
4) Hervimos agua para cocer pasta. Al hervir el agua ésta pasa de estado líquido a estado gaseoso y eso implica que aumenta la entropía del agua.
5) Ordenamos la habitación después de una semana de que lo hicimos por última vez. Ahora estamos aumentando el orden de la estancia, es decir, estamos realizando un trabajo para disminuir la entropía de la habitación.

Según estos 5 ejemplos podemos decir que la entropía (SELECCIONE LA RESPUESTA CORRECTA):

a. es directamente proporcional al desorden y temperatura de un sistema                                        b. es inversamente proporcional al desorden y temperatura de un sistema
c. es directamente proporcional al desorden solamente.
d es directamente proporcional a la temperatura solamente

Podemos también afirmar que la entropía (S) es una medida de la aleatoriedad o del desorden de un sistema, a medida que aumenta el desorden, mayor sera su entropía. Por el contrario, cuanto menor  sea el orden de un sistema, menor sera su entropía.


                                                                                     figura 1

en el caso de cualquier sustancia, las partículas en el estado solido están mas ordenadas que las del estado liquido, y estas a su vez, están mas ordenadas que las del estado gaseoso. por tanto, para la misma cantidad molar de una sustancia se tiene que:

          S(solido)    es menor que    S(liquido)   es menor que    S(gaseoso).

Por tanto, seleccione la respuesta correcta, teniendo en cuenta la solucion de la leccion anterior.

La solución con menor entropía es:

a. Agua a temperatura ambiente mas zumo de limón mas bicarbonato de sodio.
b Agua a temperatura ambiente mas zumo de limón.
c. Agua a 50 grados centigrados mas  zumo de limón mas bicarbonato
d. Agua a 80 grados centigrado mas zumo de limón.




Saludos jovenes y señoritas.                                                                                   260420. Popayan
Debido a la situación mundial de pandemia debida a los efectos del coronavirus. Nos vemos en la necesidad de adecuarnos a los nuevos tiempos cuidando nuestra salud y también hacer lo posible por proseguir con el proceso educativo mediante el de las  TICs.

En las pocas semanas que alcanzamos a estar en las aulas, estuvimos concentrados repasando temas fundamentales que deben manejar, como los sistemas de unidades, el cambio de unidades fundamentales y derivadas y por ultimo estábamos en la introducción  a calor y termodinámica.
Vamos a iniciar nuestro trabajo virtual así:

I. En el siguiente crucigrama se hallan varios conceptos relacionados con lo visto en clase, resuélvalo en su cuaderno

Recuerden que donde esta el numero, INICIA la palabra.

1. Unidad fundamental del S.I para la distancia.

2. Ciencia que estudia las propiedades del universo.

3. Escala absoluta de temperatura (absoluta se refiere a que inicia desde cero              grados)   

4. equivale a 1/3600 horas

5. unidad fundamental de volumen; equivale a 1000 cc

6. Rama de la física que describe los estados de equilibrio, trata de explicar la    relación entre calor y movimiento.

7. Escala en la que están los termómetros de la institución educativa olaya.

8. Sin ella, tropezariamos demasiado al caminar

9. Energía que se transfiere de un sistema a otro en virtud de su diferencia de    temperatura.

10. Lo primero que miden como síntoma de la enfermedad covid-19.

11. Unidad fundamental del S.I de unidades para la corriente eléctrica.

12. Enunció la ley de la inercia

13. Unidad fundamental del S.I para la intensidad luminosa.

14. Tecla de las calculadoras científicas que se usa en combinación con otra para    determinar el número e

15. Escala de temperatura usada mas frecuentemente en USA

II. Como segunda actividad ya práctica, van a hacer lo siguiente (lea muy bien)

   

a. Tome un recipiente pequeño y adicione un vaso de agua muy caliente, y un poco de zumo  de limón.
b. Tome otro recipiente pequeño y adicione también una vaso de agua a temperatura ambiente (al clima), y un poco de zumo de limon 

c A cada uno de los 2 recipientes a y b adicione una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio al mismo tiempo. 

OBSERVE MUY ATENTAMENTE LO QUE OCURRE Y ANOTE EN SU CUADERNO SUS OBSERVACIONES.

Surge la siguiente pregunta jovenes. 

¿ COMO SE EXPLICA LA DIFERENCIA EN LAS VELOCIDADES DE REACCIÓN ?

Seleccione la respuesta que crea es la que mejor explica el fenomeno fisico y quimico.

a. Al estar el agua al clima; el contacto  entre las moléculas de bicarbonato de sodio y las del zumo de limón, es más veloz,  debido a que tales moléculas tienen mayor  energía cinética.
b. En el vaso con agua al clima, todas las moléculas tienen una menor energía cinética que las del vaso con agua más caliente; puesto que al haber menos calor hay menor energía cinética y las moléculas se mueven mas lentamente y por eso la reaccion es mas lenta.

c. En el vaso con agua caliente, todas las moléculas tienen una menor energía cinética que las del vaso con agua más caliente; puesto que al haber menos calor hay menor energía cinética y las moléculas se mueven mas lentamente y por eso la reaccion es mas lenta.

d. En el vaso con agua al clima, todas las moléculas tienen una menor energía cinética que las del vaso con agua mas caliente; puesto que al haber mas calor hay menor energía cinética y las moléculas se mueven mas lentamente y por eso la reaccion es mas lenta

NOTA :Recuerde de su curso de fisica anterior que energia cinetica es la que poseen los cuerpos o partículas en virtud de su movimiento.