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TEMA 1: MAGNITUDES FÍSICAS

Subtemas: Magnitudes fundamentales y derivadas

Magnitudes directas e inversas

Sistema internacional de unidades – Conversión de unidades

Primer Momento: Exploración.

LECTURA “LA MITAD DEL MUNDO”

Desde tiempos inmemoriales, la forma de la Tierra constituía un problema para los científicos de Egipto y Grecia. Eratóstenes (275 a.de C.) fue el primer científico que trató de medir la Tierra. Luego lo intentaron Hiparco y Estabón (210 y 60 a. de C., respectivamente). Los grandes enigmas siempre han fascinado a los hombres de ciencia; por eso surgió un grupo de sabios franceses: Luis Godín, Carlos María de la Condamine y Pedro Bourger, quienes organizaron la Primera Misión Geodésica de Francia, 1736-1744, en busca de la ‘Mitad del Mundo’. Los estudios realizaron en el Ecuador fueron fundamentados en los conocimientos de Newton, Marchaut, Delambre, Snelius y Clairaut; bajo el auspicio de la Academia de Ciencias de París y con el apoyo de Luis XV, rey de Francia.

El monumento de la Mitad del Mundo se ubica a 15 km al norte de Quito, capital de la República del Ecuador, alrededor de un entorno interesante y en la latitud 0°0’00”; exactamente en el punto geográfico donde la distancia hacia uno u otro polo del planeta es la misma. Gracias a la tecnología satelital se ha podido comprobar la ubicación del centro de la Tierra con apenas unos metros de diferencia en relación con la medida realizada por los geofísicos franceses hace casi tres siglos y a partir de la cual, se trazaron los meridianos y paralelos terráqueos.

También pueden ver los siguientes videos:

Actividades:

Interpreta

1. ¿De qué manera el conocimiento científico aporta en nuevas investigaciones?

Argumenta

2. ¿Qué conocimientos fueron ratificados a partir del trabajo de la Misión Geodésica?

Propone

3. ¿Cómo pueden validar las innovaciones tecnológicas el trabajo científico?

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Segundo Momento: Estructuración.

MAGNITUDES FÍSICAS

Una magnitud física es cualquier propiedad de un cuerpo o de un sistema, que pueda variar y que se pueda medir numéricamente. Por ej: la longitud de un lado de la puerta, el volumen de una botella de agua.

Las magnitudes físicas se miden usando un patrón de medida y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades. Son ejemplos de magnitudes físicas: la masa, la longitud, el tiempo, la velocidad, la aceleración y la energía.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Es el sistema de unidades que se usa en todos los países del mundo, a excepción de tres (Birmania, Estados Unidos y Liberia). Es el heredero del antiguo sistema métrico decimal y por ello también se conoce como «sistema métrico». Se instauró en 1960, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicasː metro (m), kilogramo (kg), segundo (s), amperio (A), kelvin (K) y candela (cd). En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

El Sistema Internacional de Unidades se basa en dos tipos de magnitudes físicas:

1. Las magnitudes fundamentales, se caracterizan por ser independientes de las demás; las siete magnitudes fundamentales utilizadas en física adoptadas para su uso en el SI son: la masa (kg), la longitud (m), el tiempo (s), la temperatura (k), la intensidad luminosa (candela –cd), la cantidad de sustancia (mol) y la intensidad de corriente eléctrica (A). Las magnitudes fundamentales dan origen a las derivadas.

2. Las magnitudes derivadas se definen a partir de las magnitudes fundamentales, y pueden ser expresadas con una combinación matemática delas anteriores; por ejemplo, la velocidad de un objeto se obtiene a partir de la distancia (longitud) y el tiempo, por lo tanto la velocidad es una magnitud derivada.

Las unidades derivadas se usan para las siguientes magnitudes: superficie, volumen, velocidad, aceleración, densidad, frecuencia, periodo, fuerza, presión, trabajo, calor, energía, potencia, carga eléctrica, diferencia de potencial, potencial eléctrico, resistencia eléctrica, etcétera. Algunas de las unidades usadas para esas magnitudes derivadas son: Fuerza: newton (N) que es igual a kg·m/s², y Energía: julio (J) que es igual a kg·m²/s².

Magnitudes directas e inversas:

Dos magnitudes son directamente proporcionales, cuando al aumentar una la otra también aumenta en la misma proporción, es decir, que están ligadas por un cociente constante.

Ej: un cuaderno vale $2000, 2 cuadernos valen $4000, 3 valen $6000, y sucesivamente.

Dos magnitudes son inversamente proporcionales, cuando al aumentar una la otra disminuye en la misma proporción y viceversa; es decir que están ligadas por un producto constante.

Ejemplo: 5 trabajadores se demoran 30 días en construir un muro de concreto, ¿cuántos días se demorarán 15 trabajadores?

Solución: primero determinamos si la proporcionalidad es directa o inversa: Sabemos que al aumentar los trabajadores disminuirá el número de días, por tanto es inversa. Luego planteamos las magnitudes de acuerdo al enunciado:

Trabajadores	Días
5	30
15	X

5 = 30

15 X

Como sabemos que es inversa para resolverla invertimos una de las razones:

Trabajadores	Días
5	30
15	X

15 = 30

5 X Y ahora resolvemos despejando X

X = 5x30 X = 150 X = 10

15 15

Para fortalecer nuestro aprendizaje, recordemos la REGLA DE 3 SIMPLE

Ejercicio: 2 estudiantes realizan una cartelera en 6 minutos, ¿cuánto tardarán 4 estudiantes?

Solución: sabemos que es inversa porque si aumentamos estudiantes debe disminuir el tiempo.

Estudiantes	Minutos
2	6
4	X

Invertimos la primera razón: 4 = 6 ………… X = 2x6 ….. X = 3

2 X 4

Ejercitemos la Regla de 3:

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Muy bien, hemos aprendido las primeras lecciones de nuestro Plan de área.

Hagamos un alto y evaluemos el aprendizaje.

En este momento nos preparamos para desarrollar las actividades propuestas:

TAREA: De manera individual, resolver en sus cuadernos los ejercicios planteados

TALLER N°1: En grupos de 4 estudiantes, resolver el taller de proporcionalidad directa e inversa.

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CONVERSIÓN DE UNIDADES

La conversión de unidades es la transformación del valor numérico de una magnitud física expresado en una unidad de medida, en otro valor numérico equivalente y expresado en otra unidad de medida de la misma naturaleza. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de conversión y/o las tablas de conversión de unidades.

Basta multiplicar por una fracción (factor de conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades, se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en la unidad que buscamos.

Por ejemplo, para pasar 8 m a yardas, sabiendo que 1 m equivale a 1,093613 yd, se multiplica 8 por 1,093613; lo que da por resultado 8,748904 yardas.

TAREA: Consultar tablas de conversión de unidades de masa, longitud y volumen.

Eh aquí algunos modelos, sencillos y fáciles de aplicar. Puede Elegir el que mejor comprenda , imprimir, recortar y pegarlo en su cuaderno de Física, porque serán herramientas importantes en materia de conversión de unidades.

FACTORES DE CONVERSIÓN O EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE MASA:

FACTORES DE CONVERSIÓN O EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE LONGITUD:

Unidad	Abreviatura	Equivalencia
Kilómetro	km	1 000 m
Hectómetro	hm	100 m
Decámetro	dam	10 m
Metro	m	1
Decímetro	dm	0,1 m
Centímetro	cm	0,01 m
Milímetro	mm	0,001 m

Otras equivalencias de unidades de LONGITUD:

Unidad	cm	m	km	pulg	pie	yarda	milla
Centímetro (cm)	1	0,01	0,00001	0,393	0,0328	0,01	6,2114x10^-6
Metro (m)	100	1	0,001	39,37	3,28	1,09	6,2134x10^-4
Kilometro (km)	10⁵	1000	1	3,937x10⁴	3280	1093,6	0,6213
Pulgada (pulg)	2,54	0,0254	2,54x10^-5	1	0,083	0,0277	1,578x10^-5
Pie (pie)	30,48	0,3048	3,048x^-4	12	1	0,333	1,89x10^-4
Yarda (yarda)	91,44	0,9144	9,144	36	3	1	5,6818x10^-4
Milla (milla)	1,609x10⁵	1609	1,609	6,336x10⁴	5280	1760	1

FACTORES DE CONVERSIÓN O EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE VOLUMEN:

Para realizar operaciones con notación científica, es necesario aprender las potencias de base 10:

¡Muy bien, ahora pongamos en práctica lo aprendido!

Para realizar conversión de unidades utilizando las tablas de equivalencia, solo hay que multiplicar el valor solicitado por el factor de conversión.

Por ejemplo: Convertir 5 kilogramos a gramos

Solución:

1) Identificar las unidades de medida involucradas (kg y g)

2) Identificar la equivalencia o el factor de conversión (1 kg= 1000g)

3) Multiplicar la cifra conocida por el factor de conversión (5 x 1000 = 5000)

4) Expresar el resultado en la unidad de medida solicitada (5000 g)

5) Utilizar la coma (,) o el punto (.) únicamente para separar los decimales.

Importante:

El mismo procedimiento aplica para la conversión de unidades de longitud y de volumen, teniendo siempre en cuenta las respectivas unidades de medida en cada caso.

TALLER N°2: Luego de tener en sus cuadernos las equivalencias de unidades de masa, longitud y volumen, y de comprender el procedimiento explicado, vamos a resolver el taller propuesto para este tema.

Pueden apoyarse en Conversor de unidades como este:

TALLER GRUPAL

Utilizando las tablas de Conversión de unidades, resuelva los siguientes ejercicios, demostrando el procedimiento y los resultados:

1. Convertir en una unidad mayor y una menor las siguientes cantidades:

a) 208.25 m

b) 500 hl

c) 2500 cg

2. De un rollo de alambre que tiene 45 m, se venden sucesivamente 5.4 m, 80 cm , 170 dm y 1 200 mm - ¿Cuántos hm quedan en el rollo?

3. Un ciclista debe recorrer 150 km. Después de haber recorrido 5000 dam con 76000 m - ¿Cuántos km le faltan por recorrer?

4. Un contenedor está repleto de camarones congelados. Se venden 300 hg, se regalan 20000 dag y se procesan 450000 g - ¿Cuántos kg tenía inicialmente el contenedor?

5. María va al mercado y compra 3000 cm³ de leche, 0,5 gal de aceite y 0,028 pie³ de yogurt ¿Cuántos L en total compró María?

Realizar las siguientes conversiones:

6) 10 cg a g, 125 kg a g, 50 g a dg

7) 100 m a mm, 2500 cm a m, 1500 dm a hm

8) 5000 cm³ a m³, 12 L a galón, 120 gal a m³

9) 54 onz a g, 4 lb a kg, 2 kg a onz

10) 25 pulg a m, 5000 m a milla, 30 pie a m.

Dejar sus comentarios sobre las dificultades o aprendizajes.

“Lo único que se interpone entre tú y tu sueño es la voluntad de intentarlo y la creencia de que es posible conseguirlo”

.-Joel Brown-.

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TEMA 2: LA MECÁNICA Y SU DIVISIÓN

Subtemas: Velocidad instantánea, velocidad media, rapidez media: Gráficas e interpretación.

Cinemática: Desplazamiento y espacio recorrido

Dinámica: Fuerzas: Peso y Peso específico

Estática: Equilibrio de los cuerpos

LA MECÁNICA

Es una rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos y conjuntos de elementos que forman un motor o cualquier sistema que requiera armonía y sincronía en la ejecución de una tarea. La palabra Mecánica proviene del Latín Mecánica y significa “Arte de fabricar maquinas” por lo que nos basamos en la idea de que más que un concepto estático que se centra en análisis de un comportamiento rotativo la mecánica se refiere a todo aquello a lo que se le asigna un recorrido y este se repite tantas veces sea necesario.

Actualmente el uso de la mecánica se emplea para todo tipo de creación de nuevas tecnologías, la mecánica es renovada y construida en base a los fundamentos de una esencia clave que es la rutina. Un proceso de producción en serie requiere un mecanismo de regulación y soporte capaz de aguantar los embates de un agente externo que intente desestabilizar la mecánica del proyecto en ejecución.

En el siguiente mapa conceptual se sintetiza las divisiones de la mecánica:

Velocidad instantánea

La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se representa con la letra v; y sus unidad es el metro por segundo (símbolo, m/s).

Velocidad media

La velocidad media se puede decir, es el desplazamiento de una partícula en un lapso de tiempo determinado y se puede encontrar mediante la siguiente expresión.

Ejemplo: Un móvil se desplaza en una trayectoria rectilínea de manera que si la asociamos con un eje X de coordenadas su posición en el instante en que un reloj marca 20 s es 50 m, cuando el reloj indica 30 s la posición es 70 m, cuando el reloj indica 40 s la posición es 60 m y cuando marca 50 seg. es 10 m.
Calcular la velocidad media entre los instantes: 20 y 30 s; 20 y 40 s; 20 y 50 s; 30 y 40 s y 40 y 50 s.

Solución:
Primero, identificamos los datos del enunciado priorizando el eje X (posición):

Posición X: Tiempo t:
X1 = 50m t1 = 20 s
X2 = 70m   t2 = 30 s
X3 = 60 m    t3 = 40 s
X4 = 10 m t4 = 50 s

Luego, graficamos nuestro sistema de referencia y ubicamos los datos:

Ahora calculamos la velocidad media en el primer intervalo, aplicando la definición:

En el primer caso:

Observe que el sentido del desplazamiento viene indicado con el signo del resultado del cálculo. Si el signo es positivo, significa que el móvil se desplaza en el sentido creciente del eje X y si es negativo el desplazamiento será en el sentido decreciente.

Ahora sí, teniendo en cuenta esta aclaración, resolveremos el resto del ejemplo.

Para el segundo intervalo de tiempo tenemos:

Calcular la velocidad media para el tercer, cuarto y quinto intervalos de tiempo.

Rapidez media

La celeridad media se define como la relación entre la distancia que recorre un cuerpo y el tiempo que tarda en recorrerla. Si la rapidez media de un auto es 80 km/h, esto quiere decir que el coche recorre una distancia de 80 km en cada hora. Se calcula mediante la ecuación:

Ejemplo: Un auto pasa por el kilómetro 4 de la carretera Tumaco - Pasto a las 8 am y llega a Buchely (kilómetro 14) a las 8,10 h. ¿Cuál ha sido su rapidez media?

Solución.

Identificamos los datos: d1 = 4 km; d2 = 14 km; t1 = 8 h; t2 = 8 h 5 min

Aplicamos la fórmula y sustituimos valores:

Gráficas e interpretación:

Un móvil que se desplaza desde el punto P1 hasta P2 en un intervalo de tiempo t2 - t1

Para comprender mejor el tema, vamos a ver este video:

LA MECÁNICA Y SU DIVISIÓN

La mecánica (o mecánica clásica) es la rama principal de la llamada Física Clásica, dedicada al estudio de los movimientos y estados en que se encuentran los cuerpos. Describe y predice las condiciones de reposo y movimiento debido a la acción de las fuerzas. Se divide en tres partes:

1. Cinemática: Estudia las diferentes clases de movimiento de los cuerpos sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen. El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos. En cinemática distinguimos las siguientes partes: Cinemática de la partícula y Cinemática del sólido rígido.

La magnitud vectorial de la cinemática fundamental es el "desplazamiento" Δs (delta s), que experimenta un cuerpo durante un lapso Δt (delta t). Como el desplazamiento es un vector, por consiguiente, sigue la ley del paralelogramo, o la ley de suma vectorial. Así si un cuerpo realiza un desplazamiento "consecutivo" o "al mismo tiempo" dos desplazamientos a y b, nos da un deslazamiento igual a la suma vectorial de a + b como

un solo desplazamiento.

Dos movimientos al mismo tiempo entran principalmente, cuando un cuerpo se mueve respecto a un sistema de referencia y ese sistema de referencia se mueve relativamente a otro sistema de referencia.

Ejemplo: El movimiento de un viajero en un auto en movimiento, que esta siendo visto por un observador desde afuera. O cuando uno viaja en auto y observa las montañas y los arboles a su alrededor.

2. Dinámica: Estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos; estas fuerzas son:

El Peso: Es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos, el cual varía con la posición geográfica. Las unidades de fuerza y peso son las mismas, es decir: el kilogramo-fuerza (kgf), el newton (N) y la dina.

Equivalencias:

1 = 9,8 N y 1N = 0,102

1N = 100.000 dina y 1 dina = 0,00001 N

1N = 105 dina y 1dina = 10-5 N

Peso específico: es igual a la densidad de una sustancia por la aceleración de la gravedad (Pe =ρ*g). Así si tenemos un cuerpo con una densidad de 0,5 kg/m³, su peso específico será = 4,9 N/m³.

3. Estática: esta comprendida dentro del estudio de la dinámica y analiza las causas que permiten el equilibrio de los cuerpos.

¡Una vez más vamos a poner en práctica lo aprendido!

Actividades:

Resolver en su cuaderno los siguientes ejercicios:

EJERCICIOS:

Recordemos que la rapidez es la relación entre la distancia recorrida por un cuerpo y el tiempo que toma recorrer esa distancia y se expresa como “Rapidez = Distancia / tiempo”. La velocidad se define como el desplazamiento dividido entre el tiempo transcurrido; el desplazamiento es la magnitud del cambio de posición del cuerpo, o sea, la longitud que mediría una línea recta, entre los puntos de referencia, por lo que debe ser menor que la distancia; la velocidad se calcula como “V = D / t”.

Un estudiante se dirige de su casa a la institución educativa realizando

el recorrido que se representa en la gráfica.

1. ¿Cuál será su desplazamiento? C + I.E

2. Calcular su velocidad, sabiendo que tarda 5 minutos en llegar

3. Calcular su rapidez teniendo en cuenta el mismo tiempo.

4. Si aumenta su velocidad a 2,5 m/s, ¿cuántos minutos tardaría en llegar al colegio?

Sabemos que el peso específico de una sustancia es igual a su densidad (ρ) por la aceleracion de la gravedad, es decir, Pe =ρ*g; donde Pe = Peso específico expresado en N/m³; ρ = densidad expresada en kg/m³;y g = gravedad que equivale a 9,8 m/s².

5. Calcular el peso específico de una mezcla cuya densidad es 40 kg/m³.

AHORA VAMOS A EXPERIMENTAR ...

PRÁCTICA DE LABORATORIO

PRÁCTICA DENSIDAD: Bloques de concreto

Elaborar un bloque de concreto realizando el cálculo de la densidad

Pídale a su docente la Guía del laboratorio, para desarrollar paso a paso la actividad.

LABORATORIO INTERACTIVO

El el siguiente link hay más actividades prácticas interactivas que sirven de apoyo para calcular densidad y peso de algunos cuerpos: Recursos educativos digitales

Luego de realizar la práctica, revise la información para presentar el informe correspondiente a las actividades realizadas durante la práctica de laboratorio.

INFORME DE LABORATORIO

Un informe de laboratorio, es un resumen claro y detallado del experimento o práctica realizada; generalmente se utiliza para describir paso a paso el procedimiento realizado y la recopilación de datos, además del análisis y explicación de los resultados obtenidos.

Cómo hacer un informe de laboratorio.

El informe de laboratorio contiene muchos elementos importantes como la hipótesis, la lista de materiales utilizados con sus respectivas características. En algunos casos se sigue un formato preestablecido, pero en otros basta con redactar de manera organizada toda la información que permita entender al lector tanto los procedimientos como los resultados de la experiencia.

En términos generales,un informe de laboratorio, de actividades experimentales y/o de investigación debe contener:

Portada: Nombre o título, estudiante, docente, institución, área, ciudad y fecha.

Introducción: Es la presentación del informe, sintetiza el qué se hizo y para qué.

Problema (si es el caso): Cuando la práctica o investigación tiende a resolver una problemática

Hipótesis: Recopila la información o marco teórico del tema en estudio

Materiales: Los utilizados de acuerdo a la guía y adicionales, si se utilizaron otros

Procedimiento: Tal como se realizó la práctica, explicando paso a paso el método aplicado, gráficas

Resultados: Desde la experiencia, los cálculos realizados, errores y productos obtenidos, gráficas
Análisis de resultados: La argumentación de los resultados obtenidos y los aprendizajes logrados, se responden los interrogantes de la guía y/o los interrogantes que surgieron durante la práctica

Conclusiones: El resumen de lo aprendido o investigado, al menos una por cada estudiante

Bibliografía o webgrafía: Es la referencia de libros y/o páginas web consultadas respetando los derechos de autor o propiedad intelectual

El docente decide el tipo de Normas o formato para trabajo escrito a aplicar (Icontec, Apa, etc).

Lo importante es que la información sea breve y precisa, no debe excederse en información innecesaria o que no se solicita en el informe; un buen informe no pasa de una página por cada ítem a excepción del análisis de resultados que puede llevar hasta 3, sumando unas 12 páginas.

En el siguiente link encuentran información detallada para hacer un informe de laborarorio: https://es.wikihow.com/hacer-un-informe-de-laboratorio

“Dímelo y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo”

.–Benjamín Franklin-.

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TEMA 3: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Subtemas: Propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales - Ciclos termodinámicos

Partes de un circuito y sus funciones

Fuentes y formas de energía

Primer Momento: Exploración.

Para recordar:

Pensemos en los imanes. ¿Qué hace que atraigan a ciertos cuerpos hacia ellos?

¿Por qué solo atraen a un tipo de elementos de materiales específicos?

Segundo Momento: Estructuración.

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM). La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados y son temas de gran importancia en la física.

Magnetismo

Es el fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales; hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz. • Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. • Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, crean una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados.

Propiedades eléctricas y magnéticas

Las propiedades eléctricas definen el comportamiento de los materiales frente a la corriente eléctrica y a los campos magnéticos respectivamente. ... Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad).

Propiedades eléctricas de los materiales

Conductividad

La conductividad eléctrica es la capacidad de un medio o espacio físico de permitir el paso de la corriente eléctrica a su través. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él.

Las soluciones de Na Cl (sal común) o Cu SO 4 (sulfato cúprico) en agua conducen la electricidad a toda su intensidad. Por ejemplo, se puede encender un bombillo con agua y sal. Pero, el ácido acético o vinagre común (CH3−COOH) al disolverse en agua produce iones los cuales pueden conducir la electricidad, pero solo levemente. Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.

Materiales conductores: Son aquellos con gran número de electrones en la Banda de Conducción, es decir, con gran facilidad para conducir la electricidad (gran conductividad). Todos los metales son conductores, unos mejores que otros.

Materiales semiconductores: Son materiales poco conductores, pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la Banda de Valencia a la de Conducción, si se les comunica energía exterior. Algunos ejemplos son: el Silicio, el Germanio, el Arseniuro de Galio; principalmente cerámicos.

Materiales aislantes eléctricos: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por tanto, son incapaces de desplazarse por el interior y, consecuentemente, conducir. Buenos aislantes son por ejemplo: la mica, la porcelana, el poliéster; en lo que integran una gran cantidad de materiales cerámicos y materiales polímeros.

Propiedades magnéticas

Las Propiedades magnéticas de los materiales son las que ponen de manifiesto su comportamiento frente a determinados materiales, particularmente metales. Se define como magnetismo el fenómeno físico por el que los materiales tienen la capacidad de atraer o repeler a otros materiales, o de ejercer fuerzas de atracción o repulsión sobre ellos. El comportamiento magnético de un material depende de su estructura interna y, en particular, de su configuración electrónica.

Ferromagnetismo

Es el ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.

Paramagnetismo

El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente acoplados entre sí, el fenómeno será ferromagnetismo o ferromagnetismo.

Diamagnetismo

El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos tanto el polo norte como el sur. El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto y nominado por primera vez en Septiembre de 1845 por Michael Faraday.

Materiales diamagnéticos son por ejemplo: bismuto, grafito, plata, agua.

Susceptibilidad magnética

La susceptibilidad magnética es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.

Permeabilidad magnética

En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.

Observemos detenidamente el siguiente video para fortalecer el aprendizaje:

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ENERGÍA Y SOCIEDAD

La termodinámica se define como el estudio de la energía, sus formas y transformaciones, así como sus interacciones con la materia. La termodinámica es una ramificación de la Física muy importante ya que sirve como fundamento para explicar muchas de las cosas que ocurren a nuestro alrededor, así como para comprender la forma en cómo trabajan muchas de las maquinas que el hombre ha creado a lo largo de la historia de la humanidad con el principal objetivo de facilitar la realización de sus actividades.

La disponibilidad de la energía y la habilidad de las personas para aprovechar esa energía en forma útil ha transformado nuestra sociedad. Hace apenas unos siglos, la mayoría de la población luchaba por subsistir produciendo la comida de consumo local. Como resultado del desarrollo de la ciencia y de las aplicaciones termodinámicas ha crecido la habilidad para obtener energía, transformarla y emplearla para satisfacer las necesidades de nuestra sociedad, cambiándola de una sociedad agraria a una moderna.

¿Cómo se produjeron esos cambios? Fueron el resultado de una combinación de inventiva e ingenio, acoplados con una esmerada construcción teórica por algunos grandes científicos e ingenieros a través de los años.

Es posible viajar grandes distancias en poco tiempo mediante la elección de transportes; es posible la comunicación instantánea con personas en cualquier lugar de la tierra; se tienen los medios para controlar grandes cantidades de energía en forma de automóviles, herramientas eléctricas, aparatos y condicionamiento de bienestar en las viviendas.

CICLOS TERMODINÁMICOS

Un ciclo termodinámico es una evolución cíclica de procesos térmicos dentro de un intervalo de temperaturas. El funcionamiento de los motores térmicos está caracterizado por la temperatura máxima y mínima entre las que opera el fluido motor, así como la rapidez con que es capaz de realizar el ciclo, que es lo que determina su potencia. Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos que realizan de forma continuada sobre un fluido motor. En conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico.

Todos los motores termodinámicos funcionan con ciclos termodinámicos y cada ciclo tiene un nombre: Ciclo otto, Ciclo Diesel, Ranling, Ciclo Brayton, Ciclo Stirling.

Los motores termodinámicos se clasifican en endotérmicos (combustión interna) y exotérmicos (combustión externa).

MOTORES ENDIDÉRMICOS O DE COMBUSTIÓN INTERNA

Consisten en cualquier tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, que es la parte principal de un motor.

Es un proceso donde se transforma la energía química del combustible en energía mecánica. Estos motores están impulsados por un combustible que puede ser gasolina si es Ciclo Otto o diesel si es de ciclo Diesel. Dentro del cilindro tendremos los distintos componentes como válvulas, pistones, bielas, etc; es aquí donde se realizan los 4 tiempos del ciclo termodinámico: Admisión, Compresión, Explosión y Escape.

Tipos de motores de combustión interna:

Se utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos:

Motores ciclo Otto, es el motor convencional de gasolina que funciona a cuatro tiempos. Su nombre proviene de quien lo inventó, Nikolaus August Otto. Su funcionamiento se basa en la conversión de energía química en energía mecánica a partir de la ignición producto de la mezcla carburante de aire y combustible. Ejemplo: autos y aviones (turborreactores).

Motores ciclo Diesel, fueron inventados por Rudolf Diésel. Emplean como combustible gasoil (conocido mayormente como Diésel). También pueden usar una variante ecológica conocida como biodiesel. Esta clase de motor emplea compresión para el encendido, en vez de una chispa. Ejemplo: generadores de electricidad, sistemas de propulsión naval, camiones, algunos autobuses, trenes y barcos.

El motor rotatorio también conocido como motor Wankel, ideado por Félix Wankel, y convertido en algo práctico por Walter Froede; utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos. Eran especialmente interesantes por funcionar de forma suave y silenciosa, y con escasas averías, gracias a la simplicidad de su diseño.

La turbina de combustión, durante el proceso, la cámara de combustión se alimenta del aire a alta presión del sistema de compresión, suministra combustible y enciende y quema la mezcla. El aire comprimido caliente generado en la cámara de combustión pasa a la turbina, donde se expande. La función de la turbina consiste en extraer energía de la corriente de aire caliente.

También se clasifican por el tipo de ciclo trabajo que desempeñan y pueden ser:

Motor de 2 tiempos:

El ciclo termodinámico se desarrolla en cuatro etapas: Comenzando por la admisión, después la compresión, la explosión y finalmente el escape, pero solamente en dos movimientos del pistón en forma lineal, es decir, una vuelta del cigüeñal. Estos motores no presentan válvulas y son mucho más simples y deben llevar el aceite unido al combustible en una sola mezcla.

Ejemplo de motores de 2 tiempos son las guadañas y motosierras.

Motor de 4 tiempos (4T):

Es el tipo de motor más empleado en los automóviles actuales. Requiere la sucesión de cuatro fases: admisión de la mezcla aire/carburante, compresión realizada por un pistón, inicio de explosión por una bujía que produce la combustión (fuente de energía), y el escape de los gases de combustión.

Luego, el ciclo vuelve a comenzar.

A su vez, estos motores se clasifican por la configuración y la forma en que están colocados los cilindros, que presentan distintos ángulos y pueden ser: Lineal, en V, en W, bóxer, cilindro opuesto, axial, radial y Wankel o rotativo.

APLICACIONES:

2T gasolina: tuvo gran aplicación en las motocicletas, motores de ultraligeros (ULM) y motores marinos fuera-borda hasta una cierta cilindrada, habiendo perdido mucho terreno en este campo por las normas anticontaminación, pequeños motores de motosierras y otras máquinas portátiles ligeras son otros ejemplos.

4T gasolina: en motocicletas de todas las cilindradas, automóviles, aviación deportiva y motores fuera borda.

2T diésel: domina en las aplicaciones navales de gran potencia, hasta 100 000 CV hoy día, y tracción ferroviaria. En su momento de auge se usó en aviación con cierto éxito.

4T diésel: domina en el transporte terrestre, automóviles y aplicaciones navales hasta una cierta potencia. Empieza a aparecer en la aviación deportiva.

MOTORES EXOTÉRMICOS O DE COMBUSTIÓN EXTERNA

Son máquinas que realizan conversión de energía calórica en energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la máquina, como en una caldera, generalmente para calentar agua que, en forma de vapor, es la que realiza el trabajo. Para que la máquina funcione se requiere de calor, generalmente de la combustión de un carburante. Este calor debe ser absorbido por un fluido para luego expandirse y accionar el movimiento de diferentes piezas.

Ejemplo: reactores de aviación en cualquiera de sus formas, incluidos los turbohélices, y algunos motores cohete.

Los motores de combustión externa también pueden utilizar gas como fluido de trabajo, por ejemplo, aire, H₂ y He (los más comunes) como en el ciclo termodinámico Stirling, en el cual se alterna aire caliente y frío en un cilindro usando brazos mecánicos articulados y un volante para lograr que el motor funcione en un suave e interminable ciclo.

Las plantas de poder funcionan con el Ranking, mientras que las turbinas de gas funcionan con el ciclo Brayton.

Tipos de motores de combustión externa:

Máquina de vapor:

Un combustible como el carbón se quema en la cámara de combustión; este calor convierte el agua de una caldera en vapor. Los tubos transportan el vapor a una turbina.

Motor Stirling: su fluido de trabajo está siempre en fase gaseosa, a diferencia del motor de vapor, que convierte el agua líquida en vapor gaseoso. Además, el motor Stirling recicla continuamente su fluido de trabajo, mientras que las máquinas de vapor expulsan el vapor condensado una vez que ha pasado por el motor.

Turbinas de vapor: es una máquina térmica de combustión externa, giratoria, que transforma la energía cinética del vapor en energía de rotación. Se utilizan en motores de barcos que requieren mucha potencia, en compresores, en bombas, generación de energía eléctrica, en centrales térmicas (carbón, gas, biomasa, etc.) y en centrales nucleares.

Turbina de gas de ciclo cerrado: Su principio de funcionamiento se basa en el ciclo de Brayton o el ciclo de Joule. En el cual el compresor se utiliza para comprimir el gas de forma isotrópica y el gas comprimido resultante fluye hacia la cámara de calentamiento

APLICACIONES: Se utiliza para generar energía eléctrica, propulsión marina, propulsión locomotora, automotriz, en aviación.

Para mayor aprendizaje y apropiación del tema, ver las siguientes animaciones:

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/42-motor-de-combustion-2

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/642-maquina-de-vapor

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/381-locomotora-de-vapor

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/395-motor-4-tiempos

Turbina de vapor, funcionamiento y partes https://www.youtube.com/watch?v=M2bjwjgWHEs&t=2s

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PARTES DE UN CIRCUITO Y SUS FUNCIONES

Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que puede circular una corriente eléctrica. Los circuitos eléctricos son circuitos cerrados, aunque podemos abrir el circuito en algún momento para interrumpir el paso de la corriente mediante un interruptor, pulsador u otro elemento del circuito.

En la imagen se observan los elementos que forman un circuito eléctrico básico:

Generador: produce y mantiene la corriente eléctrica por el circuito. Son la fuente de energía.

Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua (c.c.)

Alternadores: son generadores de corriente alterna (c.a.)

Conductor: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad.

Receptor: elemento que transforma la energía eléctrica que le llega en otro tipo de energía. Por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luminosa o luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.

Elementos de mando o control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de la corriente eléctrica dentro del circuito. Tenemos interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.

Elementos de protección: protegen los circuitos y a las personas cuando hay peligro o la corriente es muy elevada y puede haber riesgo de quemar los elementos del circuito. Tenemos fusibles, magneto térmicos, diferenciales, etc.

Tipos de Circuitos Eléctricos.

Dependiendo de cómo se conecten los receptores tenemos varios tipos de circuitos eléctricos diferentes, aunque también depende si el tipo de corriente que se utiliza en el circuito es corriente continua o corriente alterna trifásica:

Circuitos de 1 Receptor: Son aquellos en los que solo se conecta al circuito un solo receptor: lámpara, motor, timbre, etc. Por ejemplo: circuito con una lámpara. La fórmula para este tipo de circuitos es:

It = I1; Vt = V1; Rt = R1 (intensidad, tensión y resistencia).

Circuitos en Serie: En este los receptores se conectan uno a continuación del otro, el final del primero con el principio del segundo y así sucesivamente. Veamos un ejemplo de dos lámparas en serie:

Este tipo de circuitos tiene la característica de que la intensidad que atraviesa todos los receptores es la misma, y es igual a la total del circuito: It= I1 = I2. Podemos conectar 2, 3 o los receptores que queramos en serie.

Si desconectamos un receptor, todos los demás receptores en serie con él, dejaran de funcionar (no puede pasar la corriente).

Circuitos en Paralelo: Son aquellos en los que los receptores se conectan unidas todas las entradas de los receptores por un lado y por el otro todas las salidas. Veamos el ejemplo de 2 lámparas en paralelo:

Las tensiones de todos los receptores son iguales a la tensión total del circuito.

Vt = V1 = V2.

Todos los receptores conectados en paralelo quedarán trabajando a la misma tensión que tenga el generador.

Si quitamos un receptor del circuito los otros seguirán funcionando.

Circuito Mixtos o Serie-Paralelo: Son aquellos circuitos eléctricos que combinan serie y paralelo. Lógicamente estos circuitos tendrán más de 2 receptores, ya que si tuvieran 2 estarían en serie o en paralelo.

Conmutadadas: Son circuitos eléctricos cuya misión es poder encender una o varias lámparas, pero desde 2 o más puntos diferentes. Por ejemplo: en los pasillos largos en los que podemos encender la lámpara desde 2 sitios o más diferentes (al principio y al final del pasillo).

Para mayor exploración https://www.areatecnologia.com/electricidad/circuitos-electricos.html

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LA ENERGÍA

Es la magnitud física por la que los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos.

FUENTES Y FORMAS DE ENERGÍA

Fuentes de energía: son los distintos recursos que existen en la naturaleza de los que el ser humano puede obtener energía utilizable en sus actividades. Las más importantes son:

Fuentes de energía no renovables: Existen en la Tierra en una cantidad limitada, y por tanto, pueden agotarse si son utilizadas masivamente.

ü El carbón. Roca sedimentaria que se utiliza como combustible en industrias metalúrgicas y centrales térmicas.

ü El petróleo. A partir de esta mezcla de hidrocarburos se obtiene actualmente la mayor parte de la energía.

ü El gas natural. Tiene un gran poder calorífico, es limpio y poco contaminante.

ü Los materiales fisionables y fusionables. En las reacciones nucleares de fusión y de fisión se libera gran cantidad de energía.

Fuentes de energía renovables: Pueden considerarse prácticamente inagotables debido a que se renuevan de forma continua.

ü Hidráulica: El agua embalsada, por estar retenida a gran altura posee energía potencial gravitatoria que se puede convertir en cinética y ésta en eléctrica. En cuanto al agua del mar, las centrales mareomotrices y olamotrices aprovechan el movimiento del agua para producir electricidad.

ü Eólica. En las centrales eólicas los aerogeneradores transmiten la energía del viento a un generador eléctrico.

ü Solar. las radiaciones electromagnéticas del sol son absorbidas por las placas solares que se utilizan para calefacción o para obtener electricidad.

ü La biomasa. La materia orgánica no fosilizada se utiliza de forma directa como combustible o a través de diversos procesos.

ü Geotérmica. (El calor interno de la tierra). Las fuentes termales, las fumarolas o los géiseres son manifestaciones de la energía geotérmica del planeta.

Una de las características fundamentales de la energía es su capacidad de transformación de unas a otras. En todas estas transformaciones la energía cambia de forma, pero la cantidad global de energía se mantiene constante, como afirma el principio de conservación de la energía.

Formas de energía

Si observamos a nuestro alrededor nos damos cuenta de que existen distintas formas de energía:

ü Energía mecánica: La poseen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento (cinética), por encontrarse a cierta altura sobre la superficie de la tierra (potencial) o por la deformación que han experimentado (elástica).

ü Energía eléctrica: La posee la corriente eléctrica. Se produce en grandes instalaciones, denominadas centrales eléctricas, por medio de generadores eléctricos. También se produce en una pila seca o en un acumulador.

ü Energía nuclear: Procede de las reacciones nucleares de fusión y de fisión. En ellas, parte de la masa de los núcleos se convierte en esta forma de energía.

ü Energía térmica: Es la forma de energía que fluye de un cuerpo a otro cuando entre ellos existe una diferencia de temperatura. Produce efectos como variaciones de temperatura, cambios de estado o dilataciones.

ü Energía química: La poseen todos los compuestos existentes en la naturaleza, debido a la energía de sus enlaces. Se pone de manifiesto en las reacciones químicas que se producen tanto en la materia inerte como en los seres vivos.

ü Energía radiante: Es la que posee una radiación electromagnética. La energía solar es la más importante, pues de ella procede la mayor parte de la energía de que dispone la Tierra.

FUENTES Y FORMAS DE ENERGÍA

PRÁCTICA DE LABORATORIO

Parte 1: Circuito eléctrico

Proyecto de electricidad

Parte 2: Proyecto de magnetismo

Entra a la página https://www.ensambledeideas.com/los-materiales-diamagneticos-paramagneticos-y-ferromagneticos/, lee y analiza la información y realiza la actividad:

Actividades:

Contesta las siguientes preguntas en base a lo leído en el artículo:

1. ¿Puede una tijera de metal convertirse en un imán? ¿Cómo?

2. ¿Qué tipo de comportamiento tendrá nuestro cuerpo dentro de un campo magnético? (¿Una pista? ¡Estamos formados por 70% de agua!)

3. Un material que no conocemos es atraído por un imán. Se magnetiza hasta que de repente quitas el imán. Cuando lo haces, deja de estar magnetizado. ¿Qué tipo de material magnético es?

¿Cómo encender un bombillo con agua y sal?

El experimento consiste en lograr encender un bombillo gracias a la conductividad de electrolitos adicionarle sal al agua , ya que el agua es un conductor de energía, que al momento de agregarle la sal mejora la conductividad de energía, ya que la sal genera electrones positivos(+) y negativos(-).

HIPÓTESIS

Los electrólitos se definen como cualquier solución que puede conducir iones, produciendo de ese modo electricidad. Aunque comúnmente son encontrados en bebidas deportivas y productos de alto rendimiento, los electrólitos se pueden encontrar en muchas frutas y verduras porque son cualquier ácido, base o sal. Los electrólitos actúan como un catalizador para generar una corriente eléctrica cuando están en contacto directo con los electrodos de metal, que son conductores de la electricidad. La reacción química que se inicia entre el electrólito y el electrodo genera energía suficiente para alimentar una bombilla pequeña. Se puede demostrar esta reacción usando una variedad de metales como electrodos y experimentando con diferentes frutas, verduras o soluciones salinas caseras como electrólitos.

MATERIALES
- 1 recipiente
- 1 plafón
- 1 bombillo
- cables
- una porción de sal
- 1 clavija
- ganchos
- agua

PROCEDIMIENTO
1. colocar los cable al plafón
2. cortar uno de los dos cables que van hacia al plafón y colocarle un gancho (caimán)
3. colocar el agua en el recipiente
4. conectar la clavija a un toma corriente
5. colocar los cables en el agua

6. disolver la sal en el agua

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TEMA 4: LAS ONDAS

Subtemas: Movimiento vibratorio y movimiento ondulatorio: Onda periódica

Clasificación de las ondas
Fenómenos ondulatorios
Relaciones entre los diferentes tipos de ondas

LAS ONDAS

Son movimientos que se producen a través de un medio material de propagación; también se denominan movimientos ondulatorios. Se clasifican en ondas mecánicas (que transportan energía a través de un medio elástico que puede ser sólido, liquido o gaseoso) y ondas electromagnéticas (que se propagan en el vacío). Al igual que otros tipos de movimientos, los movimientos ondulatorios presentan algunas características como Longitud de onda, Amplitud de onda, Frecuencia, Periodo y Velocidad de propagación. En el siguiente mapa conceptual se sintetiza su clasificación, sus características y los diferentes fenómenos que experimentan las ondas y los movimientos ondulatorios:

Ingresar a la pagina https://www.ensambledeideas.com/category/fisica/ y ver la Clasificacion de las ondas.

Y este video también ayudará a reforzar el aprendizaje:

Movimiento vibratorio:

Se trata de una clase especial de movimiento periódico; un movimiento es periódico si su trayectoria se repite a intervalos iguales de tiempo. Se calcula mediante la expresión: F = -k* y

De donde: F= fuerza recuperadora

K = constante recuperadora del resorte (N/m)

Y = vector de posición (m)

Características:

Elongación: Es la posición de la partícula en cada instante del móvil

Amplitud: Es la elongación máxima

Período: (T) es el tiempo que tarda en dar un ciclo completo, ida y vuelta hasta el punto de origen

Frecuencia: Corresponde a la inversa del período 1/T; es decir, al número de veces que cumple 1 ciclo en 1 segundo.

Movimiento ondulatorio:

Si al extremo de una cuerda le damos una sacudida para separarlo de su posición de equilibrio y volverlo al mismo punto, se propaga a lo largo de la cuerda una perturbación que llamamos pulso.

Si se sacude periódicamente se propagará por la cuerda un conjunto de pulsos que constituye un tren de ondas periódicas o movimiento ondulatorio. Las ondas tienen las siguientes magnitudes.

Amplitud (A): es el valor máximo de la magnitud cuya propagación constituye la onda; es decir, la distancia de cualquier punto a su punto de equilibrio. Su unidad es el metro.

Visiten esta página para que aprendan algo sobre la amplitud de las ondas sonoras en relación con la audición.

¿Cuánto tiempo y a qué volumen puedes escuchar música sin dañar tu oído?

Periodo (T): es el tiempo que tarda en generar un pulso completo o una oscilación completa. Su unidad es el segundo (s).

Frecuencia (f): es el número de pulsos producidos por unidad de tiempo. Su unidad es s ^-1 (Hertz - hz).
En el sonido, la frecuencia es el tono y la amplitud es la intensidad. Las frecuencias altas son las agudas y las bajas son las graves.

En la luz, la frecuencia es el color, el rojo se encuentra en las frecuencias bajas y el violeta en las altas.

Longitud de onda (L): distancia entre dos pulsos sucesivos. Si suponemos que la producción de pulsos es continua, la L será la distancia recorrida por la onda mientras se genera un pulso. Es decir, es la distancia recorrida por la onda en un tiempo igual al periodo. Su unidad es el metro.

Ver los diferentes tipos de ondas

En esta página pueden profundizar más en el tema de Las Ondas

cómo calcular logitud de onda https://es.wikihow.com/calcular-la-longitud-de-onda

Aquí pueden experimentar con ondas sonoras variando la frecuencia y la amplitud

EVALUACIÓN: Ingrese al siguiente link, de clic en "Ver todas las preguntas" y una vez terminado envíe los pantallazos a su docente.

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/ondas/ondas-evaluacion2.htm

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FUERZA Y MOVIMIENTO

La fuerza es un tipo de acción que un cuerpo ejerce sobre otro mediante una interacción.

El primer físico en describir el concepto de fuerza fue Arquímedes, aunque sólo lo hizo en términos estáticos.

Galileo Galilei le otorgó la definición dinámica, mientras que Isaac Newton fue quien pudo formular en forma matemática la definición moderna de fuerza.

En física la fuerza es el resultado de la masa de un cuerpo multiplicada por su aceleración; dependiendo de la perspectiva y de los resultados se divide en tres tipos de fuerza:

* Eléctrica (se realiza con una fuente de energía que se mueve a una velocidad determinada dentro de un campo magnético, transformando la energía en electricidad);

* Mecánica (producida mediante un objeto mecánico con una determinada intensidad y que provoca cambios en el receptor);

* Magnética (ejercida de un polo a otro y como consecuencia del movimiento de partículas cargas, electrones por ejemplo).

Fórmula de la fuerza: F = m * a; donde m = masa y a = aceleración

El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria.

Para producir movimiento es necesaria una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un determinado umbral. La parte de la física que se encarga del estudio del movimiento es la Cinemática, aunque el estudio del movimiento se puede realizar a través de la cinemática o a través de la dinámica. En mecánica, el movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.

Todo movimiento puede representarse y estudiarse mediante gráficas. Las más habituales son las que representan el espacio, la velocidad o la aceleración en función del tiempo.

Relaciones entre fuerza y movimiento:

Fuerza y movimiento son dos eventos físicos que están ligados, pero, aunque la fuerza puede manifestarse sola, el movimiento no es posible sin aplicar una fuerza. El movimiento tiene que ver con la sensación de desplazamiento rápido, como ver una moto o un auto a gran velocidad, pero es provocado por un efecto invisible, que actúa sobre los cuerpos, llamado fuerza.

Al actuar la fuerza sobre un cuerpo le provoca un efecto que puede ser: modificación del estado de movimiento en que se encuentra el objeto que la recibe o modificación de su aspecto físico. También pueden ocurrir los dos efectos en forma simultánea, por ejemplo, al patear una lata puede adquirir movimiento y también puede deformarse.

Dinámica de nuestro sistema solar: Fuerza de gravedad, masa y peso.

Todos los cuerpos se atraen entre sí, cuanto más grande sea su masa más fuerte es la atracción. Intenta saltar hacia arriba y enseguida volverás a caer al suelo, ¿verdad? Eso es porque La Tierra (que tiene una masa enorme) ejerce una fuerza sobre ti que te atrae hacia ella. A esa fuerza se le llama "gravedad".

En este sentido, la masa se podría definir como una medida de lo difícil que es mover un objeto. Un objeto con poca masa es muy fácil de mover, y un objeto con mucha masa es más difícil de mover. Se podría decir que la masa es la inercia que tiene un cuerpo, la resistencia que tiene un cuerpo a cambiar su estado de movimiento. Mucha gente piensa que masa y peso es lo mismo. Pero no es así.

El peso es la medida de la fuerza que ejerce la Tierra sobre el objeto. Está claro que cuanto mayor es la masa, mayor será el peso, por eso pueden parecer equivalentes. Si queremos conocer la masa de un cuerpo lo más fácil es "pesarlo", es decir medir la fuerza que la gravedad ejerce en ese cuerpo. La relación entre peso y masa es muy sencilla, y todas las balanzas, básculas, etc. aunque realmente miden el peso, dicen el valor de la masa.

Unos ejemplos para verlo más claramente:

100 kilos de naranjas tienen una masa de 100 kg exactamente. Aquí en la Tierra podemos "pesarlo" exactamente pero si vamos a la Luna a pesar esas naranjas podemos pensar que el verdulero nos ha engañado, porque allí la balanza sólo marcará 17 kg. Esto es porque resulta que la masa de la Luna es 6 veces menor que la de la Tierra, por lo tanto la fuerza que ejerce la Luna sobre las naranjas es 6 veces menor. Pero sólo cambia su peso, la masa va a seguir siendo de 100 kg. Y si vamos al espacio no podremos pesar las naranjas porque resulta que van a flotar encima de la balanza. En este caso las naranjas no pesan porque no hay gravedad. Pero la masa se sigue manteniendo.

Otro ejemplo más detallado es si pesamos las mismas naranjas en la playa y en una montaña descubrimos que no pesan lo mismo. Sabemos que la masa no ha cambiado (si no te has comido alguna subiendo), así que ¿por qué pesan menos?. Como hemos dicho al principio la gravedad es mayor cuanto mayor sean las masas de los cuerpos. Pero lo que no habíamos dicho es que también es mayor cuanto más cerca estén los cuerpos. En el caso de las naranjas en el espacio, no pesan porque están lejos de la Tierra. En la montaña resulta que las naranjas están un poco más lejos de la Tierra que estando en la playa, al estar a mayor altitud.

La fuerza con la que se atraen dos cuerpos de masas m1 y m2 que están a una distancia d es:

Donde g es una constante.

En el Sistema Solar, todos los movimientos del Sol, de los planetas, lunas, hasta los satélites que mandamos al espacio, se explican con esta sencilla fórmula. Todos los cuerpos se atraen entre sí, dependiendo de la masa y la distancia, y el resultado visible es todo ese movimiento.

Pero además esta fuerza que ejerce la Tierra sobre las naranjas se complementa con la fuerza que las naranjas ejercen sobre la Tierra. Como habíamos dicho todos los cuerpos se atraen. La Tierra nos atrae a nosotros y también nosotros a la Tierra, y con la misma fuerza, pero como la Tierra es tan enorme tiene una masa tan grande, que nuestra pequeña fuerza no es nada para ella, por eso esa misma fuerza nos deja aquí en la Tierra, aunque intentemos saltar y escapar al espacio.

El colapso gravitatorio es el desmoronamiento hacia adentro de un cuerpo estelar debido al efecto de su propia gravedad hasta formar un agujero negro. Debido a que la gravedad es comparativamente más débil que las otras fuerzas fundamentales el colapso gravitatorio sólo es posible con grandes masas cuando el efecto de la interacción gravitatoria en el sistema se vuelve más importante que el efecto del resto de fuerzas. Los sistemas que pueden sufrir colapso gravitatorio son estrellas (que pueden dar lugar a supernovas, estrellas de neutrones o agujeros negros) o grupos masivos de estrellas como los cúmulos globulares o las galaxias en su parte más densas.

En un cuerpo estable, la compresión debida a la gravedad se equilibra con la presión interna del cuerpo en la dirección opuesta (la gravedad tiende a mover la masa de un sistema, con un momento angular suficientemente bajo, hacia el centro de masa del sistema). La presión interna procede básicamente de la presión de no-degeneración de los fermiones de la materia.