Practica 3. La luz
Regresar a índice
Objetivo: Identifica, a partir de los experimentos, que hay espectros continuos y discontinuos. Investiga y escribe en tu cuaderno:
1. ¿Cuáles son las características o propiedades de la luz? Explica cada una de ellas.
2. Realiza un dibujo de cada una de las propiedades de la luz.
Experimentos:
1. Características de la luz.
https://www.youtube.com/watch?v=0yOSDcHDT7Q, https://www.youtube.com/watch?v=UV3M3-d4oJo https://www.youtube.com/watch?v=lBhFsNrtRAY
Realiza un experimento donde logres que el arcoíris se vea en ti y anexa tu foto. Anexa también una foto del material que utilizaste para este pequeño experimento.
Contesta:
1. Explica la diferencia entre refracción, reflexión y difracción de la luz.
2. Explica cuál de las características de la luz sucedió al estar el arcoíris en tu cara y porqué.
Practica 4. Ver tu voz. Integración de actividades
Regresar a índice
Objetivos
Relacionar cualitativa y cuantitativamente las características de las ondas de sonido
Explicar fenómenos ópticos cotidianos
Introducción
Cuando señalamos colores es común que se difiera entre personas, por ejemplo, alguien puede decir que algo es verde y otra persona decir que es azul, o que alguien identifique muchos tonos de morado y otra persona sólo identifique uno solo..
Los objetos no tienen realmente color, lo que percibimos como colores es el resultado de la interacción de la luz con los objetos. Cuando un rayo de luz choca con un cuerpo, éste último de acuerdo con su composición molecular, absorberá ciertas frecuencias de onda y reflejará al resto. Lo que observamos no es el objeto en sí, sino la luz que el objeto hace rebotar hacia nosotros. La combinación de estos rayos reflejados es lo que nuestro cerebro percibe como color. Es decir, nuestro cerebro es realmente el que está creando los colores que percibimos.
Por ejemplo, el pasto verde absorbe toda la gama de luz a excepción de la onda de color verde, que es la que rebota y se reFleja en la retina. El pelaje del oso polar no absorbe ningún color, sino que refleja todas las longitudes de onda, dando como resultado el color blanco. El plumaje del cuervo por el contrario, absorbe todas las ondas, dando como resultado el color negro.
Material
1 globo
1 lata redonda, puede ser de alimentos o de papitas se cortaran las tapas de ambos lados.
1 apuntador laser
1 tubo, palito de madera o regla de aproximadamente 15cm.
1 cd que no sirva o un trozo de espejo
Cinta, tijeras o navaja.
Procedimiento
Revisa los siguientes videos y sigue las instrucciones del que eligas para armar el prototipo como se muestra en la imagen.
https://www.youtube.com/watch?v=JQS_vkbctVQ
https://www.youtube.com/watch?v=6kmRmQF7erw
Análisis y conclusiones.
Explica detalladamente los fenómenos que suceden y porque podemos ver nuestra voz.
Añade fotos y un pequeño video mostrando tu experimento
Practica # 5.-
Regresar a índice
Uso de ondas estacionarias para determinar la velocidad de la luz o la frecuencia de una fuente de microondas.
COMPETENCIA GENÉRICA A EVALUAR:
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. Introducción.
Cuando dos ondas electromagnéticas se localizan en la misma región del espacio, la onda resultante es la suma de ambas, de acuerdo al principio de superposición. Esto es, el campo eléctrico total es la suma de los campos eléctricos locales en cada punto de la región de superposición. Si las ondas que se superponen tienen la misma frecuencia, pero viajan en direcciones opuestas, se genera una onda estacionaria, esto es, un patrón oscilatorio cuya envolvente tiene una forma fija. De esta manera, se pueden observar nodos en regiones donde las ondas se cancelan mutuamente, y anti-nodos, en las regiones donde los campos se suman constructivamente. La distancia entre nodos en un patrón de ondas estacionario esta relacionado de manera directa con la magnitud de la longitud de onda. En esta práctica se les pedirá que calculen esta relación entre longitud de onda y posición de nodos en el patrón de ondas estacionarias, y que después midan la separación entre nodos. De sesta información deberán inferir la longitud de onda y la frecuencia de la onda generada. Algo notable de esta sencilla práctica es que, con un método muy sencillo y directo, y con un poco de trigonometría se pueden medir frecuencias del orden de GigaHertz.
Discusión previa a la clase ( o de por que las microondas son personajes de respeto).
1.- Aparte de la aplicación obvia de las microondas en la cocina y en las telecomunicaciones ( celulares), discutir por que las microondas se pueden usar en:
1.- La estimación de la edad y forma del universo.
2.- observaciones a través de atmósferas densas en nuestro planeta o en otros
3.- En física médica, en particular en imágenes de diagnostico (resonancia magnética nuclear).
4.- Internet ( Wireless Lan y “Bluetooth)
Objetivos.
1.- Familiarizarse con un equipo generador de microondas para su uso en experimentos de ondas electromagnéticas. .
2.- Emplear un sistema de microondas para determinar un patrón estacionario de ondas.
3.- Determinar la frecuencia de la fuente de microondas en términos del patrón observado.
Conceptos a revisar.
1.- Principio de superposición de ondas electromagnéticas.
2.- Relación entre la longitud de onda y las distancias entre nodos en un patrón estacionario de ondas.
Material.
1.- Transmisor de microondas.
2.- Detector de microondas.
3.- Soportes
4.- Goniómetro.
5.- Reflector metálico.
Instrucciones generales
En este experimento, se reflejara la onda producida por un generador de microondas, hacia si mismo, utilizando una superficie metálica reflectora. Esto creara un patrón de ondas estacionarias, con nodos y anti-nodos, que les servirían para determinar la longitud de onda de la luz producida por la fuente.
1.- Ubicar el generador, y el detector uno frente al otro como se muestra en la figura 1.
Figura 1.- Arreglo experimental que usaran en esta practica. El goniómetro es el sistema de brazos con escala, que pueden ser girados. El receptor se orienta “de espaldas” de tal manera que solo el detector mida las ondas producidas en el patrón de ondas estacionarias.
2.- Ajustar la escala de el receptor de tal manera que se tenga la lectura mas intensa (es decir, ajusten la escala al nivel mas sensible que se pueda).
3.- Deslizar el detector a lo largo del brazo del goniómetro, hasta encontrar un mínimo, anotar el valor de la posición de este mínimo y moverse al siguiente mínimo. Repetir la búsqueda de mínimos y el registro de su posición al menos 10 veces. Ajusten la escala del receptor cuando sea necesario, en caso de que la medida decrezca debajo de la escala al alejar el detector de la fuente.
4.- Como medida complementaria, empiecen nuevamente en la posición de un nodo (mínimo) y deslicen la prueba (observando el medidor) hasta contar exactamente 10 nodos (sin contar el primero). Medir el intervalo en distancia, y dividirlo por 10 para obtener una medida independiente de la separación entre mínimos.
Problema 1 ( a realizar en clase). Expresando la parte eléctrica de la onda emitida por el analizador como Esen(wt-kx), la magnética como Bsen(wt-kx), y las reflejadas como Bsen(wt+kx),E sen(wt+kx) calcular por principio de superposición el campo estacionario resultante tanto para E como para B.
Problema 2. ( a realizar en clase). Utiliaznado la expresión de campo estacionario obtenida para el campo eléctrico E, y recordando que el numero de onda “k” usado en el problema 1 es igual a 2/, donde es la longitud de onda de la luz, y en base a la expresión calculada en el problema 1, obtener la relación entre la separación entre los nodos con la longitud de onda de la fuente de microondas?
Pregunta 2. ¿Que pasaría si en vez de considerar el campo eléctrico E, consideraran el campo magnético B? ¿Coincidiría la posición de los nodos y anti-nodos del campo magnético con aquellos del eléctrico? En particular, ¿ la magnitud del campo magnético igual a zero sobre el conductor?
Pregunta 3.- En base a la pregunta 1, y de las medidas obtenidas, extraer la longitud de onda y la frecuencia de las ondas producidas por el generador. Utilizar el valor de la velocidad de la luz en el vacío 299 792 458 m/s.
Reportar el valor de frecuencia medido en su práctica, más la estimación del error experimental asociado.
PARA EVALUAR LA PRÁCTICA
Nombre del alumno: ________________________________________________________
Grupo: ____________________________________________________________________
Fecha: ____________________________________________________________________
Nombre de la práctica: ____________________________________________________
COMPETENCIA GENÉRICA A EVALUAR:
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.
LISTA DE COTEJO
COEVALUACIÓN PRÁCTICA DE LABORATORIO
Aspectos
1. Colabora en la realización de la práctica
2. Sigue el procedimiento indicado en la práctica
3. Desarrolla las formulas con la metodología de (Datos, formulas, Sustitución y resultado)
4._ Explica lo ocurrido en cada uno de los pasos.
5. Redacta una hipótesis que quiere comprobar.
6.Los resultados y conclusiones son claras.
7.Muestra interés por aprender de forma autónoma.
Cumple No Cumple
PRACTICA 6.
Regresar a índice
Nombre de la Práctica: ¿Cómo calcular la Velocidad de la Luz?
Parcial: 1
COMPETENCIA GENÉRICA A EVALUAR:
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.
Objetivo: Demostrar la constante de la velocidad de la Luz.
Materiales:
Un chocolate de barra
Una regla
Un plato de porcelana
Un microondas
Procedimiento:
Primero es necesario retirar la bandeja giratoria del electrodoméstico, luego colocar el chocolate en su interior y calentarla hasta que el chocolate comience a derretirse.
Una vez asegurada la superficie para que no se mueva, cerramos el microondas y lo ponemos 30 segundos a máxima potencia. Cuando haya terminado, sacamos el plato con cuidado de no mover el chocolate y, como podremos apreciar, al no haber girado y debido a las ondas, tendremos unas zonas de chocolate que aparecen fundidas y otras no.
Ahora medimos con precisión de milímetros la distancia entre dos zonas fundidas de nuestro chocolate y, sabiendo que la velocidad de propagación de una onda es:
v = λf
donde λ (lambda) es la longitud de onda y f la frecuencia. Para el caso de las ondas electromagnéticas, como las de nuestro microondas, la expresión sería:
c = λf
Así c es la velocidad de la luz. La frecuencia ya la conocemos( viene en la parte anterior del electrodomestico) , y como la tenemos en MHz, multiplicamos el valor por un millón para pasarla a Hertzios. Si la frecuencia aparece en GHz, la multiplicamos por 1000 millones para que quede también en Hertzios.
Para calcular la longitud de onda, es muy sencillo. Las zonas derretidas indican los máximos de la onda, por tanto, la distancia entre dos máximos será la longitud de onda. En nuestro caso esta medida
Datos Fórmula Sustitución y Resultado
Explica tus conclusiones del experimento ampliamente.
PARA EVALUAR LA PRÁCTICA
Nombre del alumno: ________________________________________________________ Grupo: ____________________________________________________________________
Fecha: ____________________________________________________________________
Nombre de la práctica: ____________________________________________________
COMPETENCIA GENÉRICA A EVALUAR:
5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.
LISTA DE COTEJO
COEVALUACIÓN PRÁCTICA DE LABORATORIO
Aspectos
1. Colabora en la realización de la práctica
2. Sigue el procedimiento indicado en la práctica
3. Desarrolla las formulas con la metodología de (Datos, formulas, Sustitución y resultado)
4._ Explica lo ocurrido en cada uno de los pasos.
5. Redacta una hipótesis que quiere comprobar.
6.Los resultados y conclusiones son claras.
7.Muestra interés por aprender de forma autónoma.
Cumple No Cumple
PRACTICA 1
Regresar a índice
ELECTRICIDAD ESTATICA.
OBJETIVO. Identificar las diferentes formas de electrizar un cuerpo.
Reflexiona y contesta:
¿Qué sucede cuando frotas un globo contra tu cabello?
¿A qué se debe que algunas personas den “toques”?
Materiales:
● 1 Tubo de PVC
● 1 Trapo
● Cinta
● 1 Cerillo
● Hilo
● Vaso de vidrio
Instrucciones:
Observa el video: https://www.youtube.com/watch?v=ViZNgU-Yt-Y (0:59 - 1:42)
1. Sigue las instrucciones para realizar el experimento número tres del video.
2. Cortar un pedazo de hilo
3. En un extremo del hilo amarrar un cerillo
4. Con cinta pegar el hilo en la base del vaso de vidrio
5. Voltear el vaso de tal forma que la base quede arriba
6. Frotar el tubo de PVC con el trapo
7. Pasar el tubo de PVC alrededor del vaso
Conclusión:
¿Qué observaste?
¿Por qué ocurre esto?
Menciona un ejemplo en el que ocurre el mismo fenómeno
Regresar a índice
Práctica: CARGAS ELÉCTRICAS
Indicadores
• Identifica los tipos de carga existentes
• Relaciona los tipos de carga con sus interacciones
Objetivo
Identificar los fenómenos relacionados con cargas eléctricas que explican situaciones cotidianas
Actividad de inicio
Selecciona la o las palabras que respondan correctamente a las siguientes preguntas
Protones Repelen Neutrones Electrones Atraen
Los ______ tienen carga neutra
Los poseen una carga eléctrica negativa.
Los poseen una carga eléctrica positiva.
Cargas eléctricas del mismo signo se y cargas eléctricas de signo opuesto se
Materiales necesarios
● Un globo (de cualquier tamaño)
● Trozos pequeños de papel
● Una lata de aluminio.
Procedimiento
1. Esparce los pedacitos de papel en un área plana,
2. Infla el globo y haz un nudo para que no se escape el aire.
3. Frota el globo contra tu cabello y acércalo a los pedacitos de papel, pero sin tocarlos.
4. Frota nuevamente el globo con tu cabello y acércalo a la lata (esta debe estar acostada), cuida también de no tocarla.
Análisis y conclusiones
1. ¿Qué sucede con los pedazos de papel al acercar el globo?
2. Del papel y el globo ¿cuál consideras que es la carga positiva y cual la negativa? y ¿por qué?
Argumenta tu respuesta
3. ¿Qué sucede con la lata de aluminio al acercar el globo? Explica, por qué sucede.
PRACTICA 3
Regresar a índice
Experiencia: Electroscopio
Indicadores
Construye un electroscopio funcional
Identifica si un cuerpo está cargado eléctricamente
Identifica los tipos de carga de acuerdo con el comportamiento del electroscopio
Objetivo
Reconocer los tipos de carga que existen a partir de la construcción de un electroscopio
Introducción
El electroscopio es un aparato creado por William Gilbert (1544-1603), que sirve para conocer si un cuerpo está cargado eléctricamente, así como la polaridad o signo de su carga. Consiste en una vara metálica dentro de un frasco de vidrio, en el extremo de la vara que está dentro del frasco, se encuentran suspendidas dos laminillas delgadas de oro o aluminio. El otro extremo de la vara está por fuera del frasco y contiene una pequeña esfera metálica. El frasco está sellado con material aislante, solo tiene un orificio para que salga la vara de metal.
Materiales necesarios
Cuando un objeto cargado eléctricamente, se acerca a la esfera metálica, las dos laminillas se unen si la carga del objeto es diferente a la de las laminillas y, por el contrario, se separan si la carga del objeto es igual a la de las laminillas.
El electroscopio tiene inicialmente carga neutra, para saber la carga del objeto en cuestión, es necesario cargar previamente el aparato con un objeto del cual se conozca su polaridad (por ejemplo, un peine o globo), de manera que, al acercarle el otro objeto, se pueda deducir qué carga tiene, de acuerdo con el comportamiento de las laminillas.
Reúnete en equipo de 3 integrantes e investiguen en internet cómo hacer un electroscopio casero y el material necesario. Llevar el electroscopio a clase.
Materiales necesarios
Papel aluminio
Palito de paleta con orificio, agitador hueco o popote pequeño
Alambre de cobre
Botella de vidrio con orificio en su tapa
Plastilina
Regla de metal
Agitador de vidrio
Globo
Peine de plástico
Franela de lana
Procedimiento
Para construir el electroscopio
1. Recorten un rectángulo con el papel aluminio que se doblará por la mitad
2. Hagan una bola de papel aluminio
3. Inserten el alambre de cobre a través del popote pequeño (o equivalente), formen un “gancho” con el extremo del alambre que sobresale del popote y que irá por dentro de la botella
4. Se introduce el popote en la tapa de la botella y se deja fijo con ayuda de plastilina
5. Se coloca el rectángulo de aluminio en el gancho y la bola de aluminio en el extremo que sobresale de la botella
6. Se tapa la botella
Para identificar las cargas eléctricas
1. Frotar el globo con la franela
2. Electrificación por contacto. Con el globo cargado, tocar la esfera de aluminio del electroscopio para cargarlo.
3. Electrificación por inducción. Frotar con la franela cada uno de los materiales de tu lista (globo, regla, agitador y peine) y uno a uno acercarlos a la esfera del electroscopio, sin tocarla.
4. Tocar la esfera con el dedo.
5. Repetir el procedimiento cambiando el material que utilizas en el paso 1 hasta completar todos los materiales (globo, regla, agitador y peine).
Análisis y conclusiones
¿Qué sucedió en cada paso con las laminillas de aluminio? Explica tus respuestas
Material Explicación
Globo
Peine
Agitador de vidrio
Regla de metal
Compartan los resultados con sus compañeros y escriban una conclusión individual sobre el uso del electroscopio para detectar la presencia de cargas eléctricas.
PRACTICA 4: CIRCUITO ELECTRICO
Regresar a índice
APRENDIZAJES ESPERADOS: Arma circuitos en serie y paralelo utilizando baterías, cables y focos para linterna.
EVIDENCIA: video de circuito eléctrico
INDICACIONES:
El docente propone mediante tutoriales para que cada alumno haga un circuito eléctrico con una pila, cables y un foco, también aprovechara este circuito para ver que materiales pueden conducir la electricidad y cuales no lo conducen mediante una serie de experimentaciones.
https://www.youtube.com/watch?v=dQbHH8hZhEI
https://www.youtube.com/watch?v=Z6h1dpF5xFc
https://www.youtube.com/watch?v=O0YB4-_M3ww
Lista de cotejo para la act 4: video de circuito eléctrico
Competencia Genérica y Atributo a evaluar:
C.G 5: Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.
Núm. de criterio Criterio Cumple (4 pts.) No cumple 0 pts.)
1 Presenta el circuito eléctrico 2 El circuito funciona bien 3 Explica sus componentes
4 Explica cómo funciona
5 Hace experimentos para ver que materiales son conductores y cuáles no.
Nivel de adquisición de la Competencia Genérica y su atributo
PARCIAL 3
Regresar a índice
PRACTICA 1
Creación de una brújula
Objetivo
Entender el uso y aplicaciones del electromagnetismo
Investiga en diversas fuentes en que consistieron los experimentos abajo mencionados y como ayudaron al electromagnetismo.
EXPERIMENTO DE OERSTED:
EXPERIMENTO DE FARADAY:
Material
Imán
Aguja o clavo
Trozo de corcho pequeño
Recipiente pequeño con agua
Procedimiento
1. Llena el recipiente con agua.
2. Corta un trozo de corcho con un cúter o un cuchillo.
3. Para imantar el clavo, coge el imán y frótalo unas 20 veces por el clavo o la aguja en una misma dirección.
4. Atraviesa el corcho con el clavo o la aguja de coser.
5. Coloca lentamente el corcho sobre el agua. Flotará por la parte superior.
6. Observa cómo el corcho empieza a girar hasta que la aguja apunta en dirección norte, como una brújula.
7. Utiliza la brújula del móvil para comprobar que está apuntando en la dirección adecuada.
Conclusiones
Explica a qué se debe que la aguja apunte al norte
Escribe 5 aparatos que funcionen gracias al electromagnetismo.
PRACTICA 2
Regresar a índice
Construcción de un Electroimán.
Alumno:_____________________________________
Fecha:____________
Grupo/grado:_______________
Investigue por cualquier medio (electrónico o texto) lo referente al tema: “Qué es un electroimán”.
Escríbalo en al menos una cuartilla en una hoja de su cuaderno con título: ¿Qué es in Electroimán? donde conteste a las siguientes preguntas, que son la base para la construcción de un Electroimán casero.
¿Qué es un Electroimán?, ¿Quien lo descubrió?, ¿En qué se basa su funcionamiento?, ¿Cuál es la teoría de los dominios magnéticos?, Tipos de electroimanes. ¿Cuáles son las partes de un Electroimán?¿Qué aparatos en tu vida cotidiana utilizan los electroimanes?¿Cómo se construye un electroimán?
Una vez hecho lo anterior, realice un Video donde muestre las partes para la construcción de un electroimán, como lo hizo y su funcionamiento.
Videos de apoyo:
https://youtu.be/TKBxf9rWX6A https://youtu.be/R8SyKIJPYpk
Al término de la elaboración del video, conteste la siguiente pregunta:
Basado en la teoría de los dominios magnéticos, explica brevemente la atracción de los objetos metálicos por el electroimán.
Evidencias:
Investigación y pregunta de cierre.
Video de la construcción de un electroimán.
