Física
sábado, 4 de marzo de 2017
ACTIVIDADES DE ELECTRICIDAD
LEY DE COULOMB
Visita las siguientes ligas y realiza los ejercicios, anota en tu cuaderno para comentarlo en las próximas sesiones.
http://objetos.unam.mx/fisica/leyCoulomb/index.html
CAMPO ELÉCTRICO
https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_en.html
CIRCUITOS
https://phet.colorado.edu/sims/circuit-construction-kit/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab-600.png
LEY DE OHM
https://phet.colorado.edu/sims/battery-resistor-circuit/battery-resistor-circuit-600.png
Temas de física 2017
MOMENTO CONSTRUYE- T
Estimado estudiante, a continuación te presento una actividad en la cual te invito a reflexionar, lee con atención y analiza:
En nuestro diario comunicarnos aplicamos muchos refranes, pero, ¿qué significan?
- Agua que no has de beber, déjala correr.
- Al nopal solo se le arriman cuando tiene tunas.
- Dando y dando, pajarito volando.
Ahora piensa,
- ¿A qué se refieren estos refranes?
- ¿Crees que afectan o etiquetan a alguna persona?
- ¿Crees que tiene algún beneficio para la sociedad replantearse las ideas que expresan los refranes?
- ¿Qué consecuencias crees que tenga en la sociedad el seguir usando estos refranes?
Para terminar:
¿Cómo seré una mejor persona?
¿Cómo seremos una mejor comunidad?
Espero tus comentarios
domingo, 12 de octubre de 2014
A continuación se muestra el ejemplo del diseño del modelo estadístico, leerlo y analizarlo, se explica paso a paso.
Adelante!!!!
Aplicaciones de Ciencias Experimentales de FÍSICA
2.
Semestre Agosto de 2014 Enero de 2015.
èAcerca de los numerales 5
y 6 de la Regla No. 11 de las BASES de participación: ç
EL MODELO ESTADÍSTICO
11) El trabajo escrito deberá de estar engargolado y contener los siguientes aspectos:
5.
Fundamento físico (teórico y
matemático) en que principio y/o ley se basa la aplicación. Redactando y
resolviendo un problema matemático con los datos posibles de la
aplicación y con base en el objetivo. (VER SIGUIENTE ENTRADA DEL BLOG)
6. Con los datos experimentales de la aplicación de alguna variable de interés físico se generará y explicará el modelo estadístico de acuerdo a los parámetros indicados por la Academia de Probabilidad y Estadística.
Todos los equipos, con las aplicaciones funcionando, deberán hacer mediciones de las variables que se mencionan en la siguiente tabla, de acuerdo con el tema y aplicación asignados con el fin de dar tratamiento a los datos recabados experimentalmente y enlazarlos con las teorías revisadas en clase (tal como se plantea en el numeral 6). Enseguida de hacer el modelo estadístico de su aplicación diseñarán un problema físico-matemático en el que se utilicen los datos y/o fórmulas que fueron obtenidos del modelo estadístico.
6. Con los datos experimentales de la aplicación de alguna variable de interés físico se generará y explicará el modelo estadístico de acuerdo a los parámetros indicados por la Academia de Probabilidad y Estadística.
Todos los equipos, con las aplicaciones funcionando, deberán hacer mediciones de las variables que se mencionan en la siguiente tabla, de acuerdo con el tema y aplicación asignados con el fin de dar tratamiento a los datos recabados experimentalmente y enlazarlos con las teorías revisadas en clase (tal como se plantea en el numeral 6). Enseguida de hacer el modelo estadístico de su aplicación diseñarán un problema físico-matemático en el que se utilicen los datos y/o fórmulas que fueron obtenidos del modelo estadístico.
No.
|
TEMA
|
APLICACIÓN
|
VARIABLES A MEDIR (pares)
|
Ejemplo de Objetivo
|
Fuentes
|
1
|
MOVIMIENTO CIRCULAR
|
Velocidad, aceleración, distancia, tiempo.
|
Establecer la ecuación de la razón de cambio (Plato/corona) y la
velocidad
|
||
2
|
ESTÁTICA
|
Fuerza, peso, tensión, masa, momentos, distancia.
|
Determinar la ecuación que relaciona el ángulo formado por
los puntales oblicuos y el peso máximo soportado en el centro
|
||
3
|
TIRO PARABÓLICO
|
Alcance, velocidad, tensión, tiempo, altura, ángulo de tiro.
|
Establecer el módulo de elasticidad del arco F=kx
|
||
4
|
LEYES DE NEWTON
|
Fuerza, masa, aceleración, tiempo, tensión, momento, distancia.
|
Comprobar la relación entre peso elevado y velocidad
|
||
5
|
ROZAMIENTO
|
Fuerza, rozamiento, coeficiente de rozamiento, normal, trabajo,
energía.
|
Establecer la ecuación de la relación entre fuerza y velocidad
|
||
6
|
ENERGÍA MECÁNICA
|
Energía, trabajo, velocidad, tiempo, fuerza, potencia.
|
Establecer la relación entre energía y velocidad del viento
|
||
7
|
IMPETU
|
Masa, velocidad, fuerza, tiempo, aceleración, distancia, energía.
|
Determinar el alcance en función de la masa del proyectil
|
||
8
|
ELASTICIDAD
|
Módulo de Young, fuerza, peso, tensión, momento, distancia, energía.
|
a)
Determinar el Módulo de elasticidad F=kx
b)
Equilibrio estático. Determinar la ecuación
entre el momento y la carga soportada
|
|
|
9
|
HIDROSTÁTICA
|
Presión, área, fuerza, densidad, tiempo, potencia, trabajo.
|
Demostrar la relación entre factor de carga y velocidad del pistón
|
||
10
|
HIDRODINÁMICA
|
Presión, fuerza, área, tiempo, caudal, volumen, velocidad, energía,
trabajo.
|
Demostrar la relación entre volumen, tiempo y caudal
|
El objetivo del numeral 6 de las
Reglas de Participación del concurso “Aplicaciones de Ciencias Experimentales
de FÍSICA 2” es que puedas realizar una
actividad experimental de corte científico con el modelo que construiste. La
ciencia tiene un carácter explicativo, predictivo y prescriptivo; se trata de puedas
predecir, utilizando herramientas estadísticas, cómo se comporta una magnitud
de tu aplicación cuando otra varía.
La regresión y la correlación son
dos herramientas fundamentales para lograr este propósito, por lo que es
necesario que tu maestro de estadística te apoye con los conceptos y los
cálculos necesarios para lograr que adquieras y domines estos conocimientos
aplicados en este modelo construido por ti mismo; es decir, que logres un nivel
de competencia aceptable en cuanto a que “2.10. Identifica nuevas aplicaciones de herramientas y
productos comunes y diseña y construye prototipos simples para la resolución de
problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.”
Que es la competencia disciplinar más importante del segundo periodo de trabajo
de la asignatura de física 2 del CBTA90.
Por lo anterior es necesario que
sigas trabajando estrechamente con tus compañeros de equipo, con tu profesor de
estadística y con el profesor de física para que logres tu objetivo. Para ello
te presentamos un modelo estadístico aplicado a uno de los proyectos. Esperamos
que superes el tránsito de la copia a la elaboración propia, que es un nivel de
aprendizaje más elevado, honesto y adecuado para un bachiller como tú; puedes
seguir el procedimiento que mostramos, pero adecuado a las variables y teoría
que es propia de tu aplicación.
EJEMPLO:
MODELO
ESTADÍSTICO:
TEMA: Elasticidad.
OBJETIVO: Determinar el
comportamiento de un resorte al someterlo a
una fuerza de tensión de acuerdo con la Ley de Hooke.
MATERIALES: los que se
muestran en la figura siguiente:
AÑADIR UN ESQUEMA (se anexa en archivo enviado a correo de jefe de equipo).
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Según la Ley de Hooke, para
cuerpos con elasticidad lineal, las deformaciones son proporcionales a las
fuerzas que las producen.
LEY DE HOOKE: F = k (lf
– l0)
Donde lf es la
longitud del muelle deformado y l0 es la longitud natural del muelle
sin deformar. La deformación del muelle es (lf – l0). Y k
es la constante elástica del muelle, que se pretende determinar
MÉTODO EXPERIMENTAL.
Consiste en colgar sucesivamente distintas pesas para producir alargamientos
diferentes y representar gráficamente la relación entre fuerza y alargamiento, que será una recta según la
ecuación de Hooke, de cuya pendiente se obtiene k.
PROCEDIMIENTO:
·
Determina la masa de cada una de las pesas que se
vayan a utilizar y la del porta pesas.
·
Cuelga el porta pesas y determina, con la escala
métrica adosada, su posición de equilibrio l0.
·
Coloca pesas, sucesivamente, aumentando poco a poco el
peso w, en el portapesas y mide la longitud final del muelle, lf, en
cada caso. Opera como mínimo con 20 valores distintos.
·
Anota las parejas de valores del peso y del
alargamiento neto (w, (lf –l0)) en una tabla indicando
las unidades.
·
Representa gráficamente el peso, w, en función del
alargamiento, (lf - l0).
·
Ajusta la recta de regresión.
·
Calcula el valor de k a partir de los resultados del
ajuste, teniendo en cuenta la ecuación
de Hooke
Predice. Toma nota de un
hipotético alargamiento producido y por medio de la recta de mejor ajuste
(regresión) despeja su peso y de ahí su masa. Podrás calcular cuánto peso es
capaz de soportar el resorte, siempre que no se sobrepase el límite elástico,
sin necesidad de someterlo a tal tensión.
MEDIDAS EXPERIMENTALES:
MASA (g)
|
PESO w (N)
|
l (cm)
|
l0 (cm)
|
X=(lf – l0)(cm)
|
0
|
0
|
2.5
|
2.5
|
0
|
10.2
|
.08
|
7.5
|
2.5
|
5
|
20.4
|
.20
|
12.5
|
2.5
|
10
|
30.4
|
.28
|
17.5
|
2.5
|
15
|
40.3
|
.40
|
22.5
|
2.5
|
20
|
50.6
|
.48
|
27.5
|
2.5
|
25
|
60.6
|
.60
|
32.5
|
2.5
|
30
|
70.8
|
.68
|
37.7
|
2.5
|
35
|
AÑADIR UN GRÁFICO (se anexa en archivo enviado a correo de jefe de equipo).
las variables a asociar son el
peso w, medido en Newtons, y el alargamiento x (medido en centímetros).
Haz una gráfica cartesiana de
ejes Fuerza-alargamiento como la siguiente:
Una vez representada la gráfica
queda por obtener los parámetros de la ecuación de la recta que se observa
latente al unir los puntos de la gráfica. La ecuación general de la recta es
y=a+bx; en este experimento y es la fuerza F y x el Alargamiento del resorte;
es decir que nuestra ecuación queda de la forma F=a+bx
Para determinar los valores de la
ordenada al origen “a” y de la pendiente “b”, también llamados parámetros se
desarrollan las siguientes fórmulas estadísticas:
Por lo que la ecuación de
regresión queda así:
, R2=0.9982 (este estadístico es el coeficiente de
determinación, se obtiene de la correlación elevada al cuadrado y determina la
calidad del modelo para replicar los resultados).
CONCLUSIÓN:
La interpretación de estos
resultados es que la constante k de la ley de Hooke (el coeficiente de x por
comparación con dicha ley) es que las relaciones entre la fuerza que se ejerce
sobre el resorte y la deformación que le produce es 0.0198 N/cm, ó 1.98N/m, que
es la constante elástica del resorte utilizado para fabricar la báscula.
RESOLUCIÓN
DE UN PROBLEMA FÍSICO-MATEMÁTICO
Un hombre de 72 kg de masa está
parado sobre una balanza de resorte en un elevador. El elevador asciende
alcanzando una velocidad máxima de 12 m/s en 0.8 s luego el elevador se mueve
con velocidad constante los siguientes 5.0 s y se detiene ¿cuál es la lectura
de la balanza durante los primeros 0.8 s y durante la última parte antes de
pararse?, ¿cuánto se habrá restirado el resorte en los dos casos, cuando está
acelerando y a velocidad constante si su módulo de elasticidad es diez mil
veces más rígido que E=0.0198 N/cm?
Dividimos el problema en dos partes, para la
primera pregunta:
A) La
balanza de resorte mide la fuerza con que el cuerpo es atraído por la tierra.
W = m.g
W = 72 Kg X 9.8 m/s = 705.6 Newtons
Esta es
la fuerza con que el cuerpo es atraído cuando el elevador está en reposo.
--------------------------------------…
B) Al
acelerar el elevador partiendo del reposo, la fuerza ejercida sobre el cuerpo
se incrementa en la cantidad:
F = m.a
Donde a
es la aceleración.
Sabemos
que a = (v2-v1) / t
Donde t
= tiempo que tarda en acelerar.
Como v1=
0 y V2 = 12 m/seg
a = (12 m/seg -0 m/seg / 0.8 seg = 15 m/seg²
Ahora
podemos calcular la fuerza ejercida sobre el cuerpo por efecto de la
aceleración.
F = 72 kg X 15 m/seg² = 1,080 Newtons
La
fuerza resultante ejercida sobre el cuerpo es la suma del peso más la debida a
la aceleración.
FR
= 705.6 + 1080 = 1785.6 Newtons
Para
conocer la lectura de la balanza establecemos una proporción con una regla de
tres:
705.6 N
---- 72 Kg
1785.6 N
---- x
x = (1785.6)(72)/705.6
= 182.2 Kg (primera
respuesta)
--------------------------------------…
C)
Durante la desaceleración:
Como va
a velocidad constante no hay aceleración y por lo tanto la lectura es la misma
que en reposo
m=72 kg, que equivale a un peso w=705.6
N (segunda respuesta).
Para la segunda pregunta:
La
fuerza es igual al módulo de elasticidad por la deformación; de la ecuación
sustituimos:
F=705.6N
a velocidad constante, y
F=1785.6N
cuando va acelerado;
k=E=198N/cm
(diez mil veces más que E: 10000 X
0.0198=198)
Despejamos
x, quedando así:
y
acelerado
X=3.56 cm cuando va a velocidad constante
X=9.01 cm cuando va acelerado
lunes, 31 de marzo de 2014
Buenos días:
Estén atentos a la siguiente información, la cual servirá para la evaluación del prototipo final, deben ir evaluando cada etapa señalada en los dos periodos faltantes.
Estén atentos a la siguiente información, la cual servirá para la evaluación del prototipo final, deben ir evaluando cada etapa señalada en los dos periodos faltantes.
Rúbrica de evaluación de prototipos 2014
Criterio
|
Excelente (5)
|
Muy Bueno (4)
|
Bueno (3)
|
En desarrollo (2)
|
Inicial (1)
|
Calidad del prototipo
|
Los materiales son idóneos,
el terminado refleja la propuesta, es resistente al manejo, se encuentra
limpio y ordenado.
|
El material es idóneo, y
refleja la propuesta, pero el modelo no es resistente.
|
El modelo refleja
adecuadamente la idea, pero el material no es el idóneo.
|
Material no idóneo, y
refleja pobremente la idea..
|
No refleja la idea de la
propuesta y el material no es el idóneo.
|
Característi-cas del diseño
|
Resuelve las necesidades concretas, cumple con
las especificaciones de diseño es funcional y operativo.
|
Cumple con las especificaciones del diseño y
funcionalidad, no resuelve la necesidad concreta.
|
Cumple algunas especificaciones pero es
funcional.
|
Cumple algunas especificaciones específicas ,
no es funcional.
|
No cumple con las especificaciones de diseño y
operación y no es funcional.
|
Representa-tividad
|
El modelo es acorde al tema
solicitado y representa una aplicación
del objeto propuesto
|
El modelo es acorde al tema
solicitado, pero no representa al objeto a construir.
|
El modelo solo toma algunos
puntos del tema solicitado y sí es una representación del objeto asignado.
|
El modelo solo toma algunos
puntos del tema solicitado y no representa al objeto asignado.
|
El modelo no es acorde al
tema solicitado y no representa ninguna aplicación.
|
Creatividad y diseño
|
El modelo es representativo es original y
muestra creatividad.
|
El modelo es representativo pero poco
creativo.
|
El modelo es creativo pero no es
representativo.
|
El modelo no es representativo ni creativo.
|
|
Fundamenta-ción teórica
|
Se apoya en su totalidad en
el sustento teórico asignado.
|
Se apoya en un 80% en su
sustento teórico.
|
Se apoya en un 60% en su
sustento teórico.
|
Tiene poco apoyo teórico.
|
No tiene fundamentos
teóricos.
|
Modelo experimental y físico
|
Muestra un modelo matemático extraído de la
experimentación con su aplicación.
|
Muestra un modelo matemático, pero tiene
deficiencias la extracción de datos de la aplicación.
|
Tiene una tabla de datos experimentales pero
no concluye en un modelo matemático.
|
Tiene datos experimentales pero son
insuficientes para obtener un modelo matemático.
|
No tiene datos experimentales ni un modelo
matemático.
|
Reporte escrito
|
Contiene Introducción,
Objetivos, Fundamentos teórico, Modelo experimental, Problema
físico-matemático, Impacto social y Fuentes consultadas en orden
|
|
Contiene más de la mitad de
los apartados, entre ellos el modelo experimental, antes mencionados y están
en orden
|
|
No contiene el modelo
experimental, aunque sí otros de los apartados.
|
Impacto social y ecológico
|
Argumenta de manera interesante y atractiva el
impacto social y ecológico.
|
Argumenta de manera suficiente e interesante
el impacto social y ecológico.
|
Argumenta de manera poco atractiva y escasa el
impacto social y ecológico.
|
Su argumento sobre el impacto social y
ecológico es altamente deficiente.
|
No argumenta sobre el impacto social y ecológico.
|
PUNTUACIÓN
|
|
|
|
|
|
SUMA
|
La siguiente información son los parámetros para el informe escrito y electrónico que se entregará al final:
TODO INFORME
FINAL DEBERÁ CONTENER LOS SIGUIENTES PUNTOS Y EN EL ORDEN SUGERIDO:
PORTADA.- QUE
CONTENGA NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN, NOMBRE DEL PROTOTIPO, INTEGRANTES (NOMBRES
COMPLETOS), SEMESTRE (FEBRERO-JULIO 2013), FECHA (CD. CUAUHTÉMOC, CHIH. A ___
DE ____DE____).
EN TODO MOMENTO
CUIDAR LA REDACCIÓN Y LA ORTOGRAFÍA.
ÍNDICE (LAS
HOJAS DEBERÁN ESTAR NUMERADAS).
INTRODUCCIÓN.- EN LA CUAL SE MENCIONA EL OBJETIVO DEL DISEÑO
DEL PROTOTIPO Y SE PRESENTA, EN FORMA DE PREGUNTA, A CUÁL NECESIDAD DA
RESPUESTA.
HISTORIA.- SE
MENCIONA EL CONTEXTO HISTÓRICO DEL PROTOTIPO.
IMPACTOS
ECONÓMICO, SOCIAL Y ECOLÓGICO DEL PROTOTIPO.
DIAGRAMA DEL
DISEÑO DEL PROTOTIPO.- DEBIDAMENTE IDENTIFICADAS SUS PARTES.
CRONOGRAMA DE
ACTIVIDADES.- EN EL CUAL SE MENCIONAN LAS TRES ETAPAS DEL PROYECTO (SE
RECOMIENDA PRESENTARLO EN CUADRO).
RESUMEN DE LOS
MATERIALES NECESARIOS Y SUS COSTOS, INDICANDO CUÁLES DE ELLOS SON RECICLADOS
(SE SUGIERE PRESENTARLOS EN UN CUADRO). RECUERDA QUE EL COSTO NO DEBE EXCEDER $
300.00 Y, POR LO MENOS EL 50 % DE LOS MATERIALES DEBEN SER RECICLADOS.
SECUENCIA DE
ELABORACIÓN DEL PROTOTIPO, ACOMPAÑADO DE FOTOGRAFÍAS QUE EVIDENCIEN SU
PARTICIPACIÓN (PARA CADA UNA SE DEBE PONER PIE DE FOTO).
FUNDAMENTO
FÍSICO.- MENCIONAR Y EXPLICAR CUÁLES LEYES Y/O PRINCIPIOS SE PRETENDEN
COMPROBAR CON EL PROTOTIPO.
FUNDAMENTO
MATEMÁTICO.- APLICACIÓN DE LAS FÓRMULAS QUE COMPRUEBAN LAS LEYES O PRINCIPIOS
DEL PROTOTIPO, APLICADAS A LA RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA DISEÑADO POR EL EQUIPO
(EN LA MEDIDA DE LO POSIBLE, LOS DATOS QUE SE APLIQUEN EN EL PROBLEMA QUE SEAN
TOMADOS DEL PROTOTIPO).
CONCLUSIÓN.- EN
ESTA DEBERÁ MENCIONARSE EL APRENDIZAJE OBTENIDO DE ESTA ACTIVIDAD Y QUÉ IMPACTO
TIENE EN SU PROYECTO DE VIDA.
BIBLIOGRAFÍA.-
DEBERÁ MENCIONARSE DE ACUERDO CON LA NOMENCLATURA APA, LA CUAL INDICA LA FORMA
DE ESCRIBIR LOS DATOS DE LIBROS, REVISTAS Y PÁGINAS DE INTERNET.
ANEXOS.- EN ESTA PARTE SE DEBERÁN INCLUIR:
* LA RÚBRICA DE EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO DEBIDAMENTE
EVALUADA POR EL EQUIPO (ANEXO No. 1).
* LA RÚBRICA
DE COEVALUACIÓN (ANEXO No. 2).
ESTAS SE
ENCUENTRAN EN EL BLOG.
EL ESCRITO HACERLO
CON: LETRA VERDANA NÚMERO 10 Y PARA LOS TÍTULOS NÚMERO 11 Y EN NEGRITAS,
USEN LETRAS MAYÚSCULAS DESPUÉS DEL PUNTO Y NOMBRES PROPIOS; NO DEBERÁN DEJARSE
ESPACIOS EN BLANCO (EL ESCRITO ES CONTINUO); PARA LAS IMÁGENES ESTAS DEBERÁN
TENER EL TAMAÑO ADECUADO PARA QUE QUEDEN CUATRO POR HOJA.
PRESENTACIÓN DEL PROTOTIPO:
LA FECHA
PROPUESTA PARA EL CONCURSO DE PROTOTIPOS ES EL 20 DE MAYO DEL PRESENTE AÑO,
PARA ESE DÍA DEBERÁN PRESENTARSE EN EL LUGAR Y LA HORA SEÑALADA PREVIAMENTE;
TODOS LOS MATERIALES ACCESORIOS SERÁN ACARREADOS POR EL EQUIPO (EXTENSIONES,
BATERÍAS, MESAS, TRIPIES, ETC.).
PARA LA
EXPOSICIÓN RECOMIENDO QUE RESUMAN LO MÁS RELEVANTE EN HOJAS DE ROTAFOLIO,
INCLUYENDO EL PROBLEMA FÍSICO A RESOLVER; YA QUE NO ES SEGURO QUE CONTEMOS CON
ESPACIOS SUFICIENTES PARA REALIZAR LA EXPOSICIÓN CON COMPUTADORAS.
PARA ENTREGARME,
DESPUÉS DEL EVENTO:
*INFORME IMPRESO (ENGARGOLADO Y EMPASTADO DEL MÁS
ECONÓMICO).
*UN DISCO QUE CONTENGA EL INFORME EN ELECTRÓNICO, FOTOS
Y, SI LOS REALIZAN, VIDEOS, ADEMÁS DE UNA PRESENTACIÓN QUE RESUMA UNA BUENA
EXPOSICIÓN.
Cd.
Cuauhtémoc, Chih. a 28 de Marzo de 2014.
Para el informe estadístico esperen noticias en esta misma semana, tomen como base el ejemplo del semestre anterior, solamente actualizaremos los ejemplos de las variables a medir.
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