DESPERTANDO MI CURIOSIDAD
”CIENTIFICA”
P
INTEGRANTES
•
Naomi Peña Heredia.
•
Lourdes Rafael Dávila.
•
Nicole Riccio Anderson.
GRADO Y SECCIÓN: 5° “F” DOCENTE: Shirley Sadiht Córdova García ASIGNATURA: Ciencia tecnología y ambiente
20
Prólogo
El presente trabajo que realizamos está basado en las hipótesis y experiencias, guías, para observar los cambios y características en el Laboratorio de Física Experimental a partir de la observación de los fenómenos y grado de variabilidad para poder entender el comportamiento de los cuerpos, con las nociones básicas de las sustancias experimentales para que luego se extraigan las conclusiones generales para sus comprobaciones. Las formas experimentales están basadas en la manipulación de equipos, materiales, con el fin de obtener experiencias que nos den la certeza de la comprobación. La física, es más bien una explicación e interpretación de éstos a partir de hipótesis fundamentadas y basadas en patrones globales del comportamiento. Todo ser humano está en capacidad de observar, dar hipótesis, experimentar y llegar a conclusiones por ello, tanto estudiantes como profesores debemos entender que la física es parte de la experiencia vivencial. No debe ser desligada a la propia vida, solo así estará cumpliendo su misión de contribuir a mirar y actuar en el mundo de manera más objetiva Los jóvenes de hoy son muy dinámicos, deseosos de conocer las causas que provocan los fenómenos que ocurren a su alrededor. Es por ello que este Trabajo de experiencias durante todo nuestro quinto año de secundaria en el colegio Nuestra Señora del Rosario. El logro de nuestro objetivo exige la demostración Espero sinceramente que este cuadernillo de Experiencias en Física en el laboratorio, guías desarrolladas de todos las competencias y bimestres te ayude a conseguir un mejor dominio del ejercidas durante todo el año ; realizado claro segúnárea el y hacer posible que cada uno de ustedes alcance el éxito. De haberlo enfoque indagatorio. conseguido darle significado a la existencia de esta modesta obra. ATT: LAS AUTORAS
A mi profesora Shirley Sadiht Córdova García y a mí país.
DEDICATO RIA:
AGRADECI MIENTO: Durante la elaboración del presente cuadernillo fue necesario tener mucha decisión y paciencia para la composición, diagramación y revisión de los contenidos. Por ello nos sentimos muy agradecidas por la colaboración de la docente de FISICA ELEMENTAL Shirley Sadiht Córdova García, por ser la guía de nuestro trabajo. Asimismo agradecemos a quienes contribuyeron de alguna u otra forma en la elaboración del texto, pero muy especialmente a quienes figuran en la lista de colaboradores.
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO 6
APRENDEMOS SOBRE LA PALANCA DE TERCERA CLASE
APRENDIZAJES ESPERADOS : • I.
Construye la palanca de 3ª clase y trata de ponerla en equilibrio.
HIPÓTESIS:
Es posible simular el funcionamiento de la tercera palanca mediante una experiencia utilizando un vaso y dos tenedores II. FOCALIZACIÓN: LA PALANCA DE TERCERA CLASE: son unas palancas muy utilizadas en el cuerpo humano. Su ventaja mecánica es que aumentan el movimiento, sacrificando así la fuerza, con el fin de conseguir una mayor velocidad y un mayor desplazamiento. III.
EXPLORACIÓN:
IV.
•
MATERIALES:
•
Dos tenedores
•
Un vaso de vidrio largo
•
Un fosforo
•
Mondadientes
PROCEDIMIENTO 1. Entrelazar los tenedores de forma que quede unidos por la parte de los dientes. 2. Colocar el mondadientes en la mitad de la unión de estos tenedores este funcionara como palanca que sostendrá a los dos tenedores 3. Equilibra en el borde del vaso la punta del mondadientes 4. Quemas una parte del mondadientes de tal forma que solo una parte de este funciona como palanca para soportar el peso de los tenedores
Un brazo es una palanca de tercer gĂŠnero donde la fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia: la fuerza necesaria para levantar un peso va a ser inversamente proporcional a la distancia entre este y el punto de apoyo.
APLICACIÓN :
V. •
•
•
Podemos sujetar y elevar pesos en nuestras manos gracias a la acción delos bíceps, que ejercen la fuerza necesaria sobre el antebrazo. Éste pivota sobre el codo levantando así el brazo y acercando el objeto a nuestro cuerpo. También los cuádriceps trabajan accionando una palanca de tercer género, cuando por ejemplo, damos una patada al balón en un partido de fútbol. Así los cuádriceps, hacen pivotar a la pierna hacia arriba, venciendo su peso. Fíjate que en este caso el punto de apoyo es la rodilla. Como puedes observar nos hemos focalizado en algunas etapas de un movimiento concreto. En nuestros movimientos cotidianos el cuerpo utiliza multitud de músculos que concatenan diferentes palancas, combinándose la acción de muchas de ellas a la vez.
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO
APRENDEMOS SOBRE EL PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DEL MOVIMIENTO COMPUESTO
6
APRENDIZAJE ESPERADO: •
Interpreta el Principio de Interdependencia de Galileo Galilei en la combinación de dos movimientos simples :MRU y MRUV
•
Hacer uso de las TIC para simular la experimentación del movimiento compuesto, mediante el ejemplo del cruce de dos velocidades la de una moto acuática y la de una corriente de rio
HIPOTESIS Si la moto de agua se somete a cierta velocidad y dirección tiene simultáneamente un movimiento de avance y otro movimiento de arrastre, producido por la corriente. Entonces podemos decir que el movimiento de la moto es un movimiento compuesto
A)
FOCALIZACION:
B)
Movimiento Compuesto: Se denomina así ala combinación o superposición de dos o más es aquel que está formado por dos movimientos simples. Movimientos simples:
M.R.U M.R.U.V
Principio de Independencia de los movimientos: Establecido por Galileo Galilei: “Los movimientos componentes de un movimiento compuesto se desarrollan independientemente no de otro”, es decir, el desarrollo de un movimiento no se altera por la presencia de otro movimiento componente.
C)
EXPLORACIÓN:
EXPERIENCIA 1:
CRUZANDO EL RÍO
D) MATERIALES: Módulo de Física 2º Bimestre (movimiento Compuesto) E) I. II.
PROCEDIMIENTO:
Ingresa al siguiente animación: http://www.educaplus.org/movi/4_1rio.html Selecciona cada pestaña según la experiencia
III.
Cambia los valores de la velocidad de la corriente y de la moto e inicia la simulación. Observa el recorrido, trayectoria, velocidades Después de un tiempo de 15 s.
IV.
Tomar apuntes a los distintos recorridos con sus respectivas velocidades
V.
Realiza las tabulaciones completando los cuadros según los datos obtenidos en las simulaciones
VI.
V. corriente (m/s)
v. moto (m/s)
θ
5
5
0º
VR ( m/s )
t (s)
x (m)
y ( m)
I. CRUZANDO EL RÍO A FAVOR 5
O EN 10 CONTRA DE LA CORRIENTE
10
5
-5
5
-10
5
-10
15
Responde:
1.
¿Cómo se desplaza la moto respecto a las aguas del río? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _______
2.
¿Por qué la posición "y ( m) " es cero? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _______
3.
¿Qué pasa cuando se aumenta la velocidad de la moto? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _______
4.
¿Qué sucede cuando cambia la dirección de la corriente? ¿Cómo es el desplazamiento de la moto?
_________________________________________________________________________________ ___________________________________________________
5.
¿Qué pasa cuando la moto viaja en dirección contraria a la corriente pero con la misma rapidez? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ________
6.
¿Qué pasa cuando la velocidad de la corriente es mayor a la velocidad de la moto y en sentido contrario a la moto?
_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ________
7.
Si aumentas la velocidad de la moto ¿Cómo es el espacio recorrido en función a los anteriores? _________________________________________________________________________________ ___II.
CRUZANDO EL RÍO PERPENDICULARMENTE
v. corriente (m/s)
v. moto (m/s)
θ
5
5
90º
5
5
37º-38º
5
5
50º
5
5
63º
5
5
125º
vR (m/s)
t (s)
x (m)
y (m)
RESPONDE: 1.
¿Cómo es el desplazamiento de la moto cuando el ángulo es 90º?
2.
¿Cómo es el desplazamiento en "x" e "y" y el tiempo cuando el ángulo el 37º - 38º?
3.
¿Cómo es el desplazamiento en "x" e "y" y el tiempo cuando el ángulo aumenta (50º y 63º)?
4.
¿Cómo debería ser el ángulo para qué el espacio desviado por la corriente disminuya?
APLICACIÓN:
“la cruz”
La cruz cristiana es el principal símbolo del cristianismo.1 Su forma varía entre diferentes comunidades cristianas. En la Iglesia católica es una línea vertical atravesada en su parte superior por una línea horizontal Su origen se refiere al método de ejecución de Jesucristo, el que para los cristianos es un "árbol de salvación". Algunas interpretaciones místicas interpretan que la porción vertical representa la divinidad de Jesús y la horizontal su humanidad. Y es un claro ejemplo de recta perpendicular ya que al cortarse forman cuatro ángulos iguales (4 ángulos de 90º).
COMBIN ACÓN
EXPERIENCIA 2 APRENDIZAJE ESPERADO: Interpreta el Principio de
Interdependencia de Galileo Galilei en la combinación de MRU – MRUV haciendo uso de las TIC.
HIPÓTESIS: Si el ciclista se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme en forma simultánea, entonces se cumple el Principio de Independencia de los movimientos. FOCALIZACION: El tiro parabólico es un movimiento que resulta de la unión de dos movimientos: El movimiento rectilíneo uniforme (componentes horizontales) y, el movimiento vertical (componente vertical) que se efectúa por la gravedad y el resultado de este movimiento es una parábola.
Es la resultante de la suma vectorial de un movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente variado. El tiro parabólico es de dos clases: a) tiro horizontal: Se caracteriza por la trayectoria curva que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente al vació. el resultado de dos movimientos independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y un
movimiento vertical que se inicia con una velocidad 0 y va aumentando, en proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo instante b) tiro oblicuo: Se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo, cuando es lanzado a una velocidad inicial que forma un ángulo � con el eje horizontal.
EXPLORACIÓN: •
MATERIALES: Módulo de Física 2º Bimestre, guía.
•
PROCEDIMIENTO: Modificar la altura según cuadro y
completa los datos que se piden.
TIRO
I.
SEMIPARABÓLICO
Modificar la altura según cuadro y completa los datos que se piden. Altura
Vo
Vx
Vyo
Vfy
Vf
x
y
t
(m)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
5
10
10
10
15
10
5
20
10
20
15
20
Responde: 1.
¿cómo es el espacio horizontal y el tiempo cuando la Vo es 10 m/s y
la altura es 5,10 y 15 m?
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ______ Compara la Vfy cuando la Vo es 10 y 20 m/s , altura de 5 m y 10 m.
2.
Fundamenta _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________
II.
TIRO
ángul o
PARABÓLICO
Vo
Vxo
Vyo
Vfx
Vfy
Vf
x
y
t
H
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m/s)
(m)
(m)
(s)
( m )
37
10
37
20
45
10
45
20
53
10
53
20
60
10
60
20
Responde: 1.¿cómo es la altura máxima y el desplazamiento cuando la Vo es 10 y 20 m/s y el ángulo se mantiene igual? 2¿Compara
la altura máxima , espacio horizontal y tiempo cuando la
Vo es 10 m/s y el ángulo de elevación 37º, 45º, 53º y 60º?
3¿cómo influye el ángulo en el desplazamiento horizontal y la altura máxima alcanzada por el proyectil? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __
APLICACION: Investiga deportes en donde se realice un movimiento parabólico El Tiro Parabólico es muy común de ver en las actividades cotidianas, especialmente en los deportes, como por ejemplo en: Basquet, Bowling, Salto en largo, Salto en alto, Golf, Salto con vallas.
El movimiento que describe un balón al momento de ser pateado es un movimiento parabólico quiere decir que se mueve con una trayectoria curva se puede suponer fácilmente que la aceleración que se da debido a la gravedad es constante en todo el recorrido del movimiento y está dirigida hacia abajo y el efecto que hace el aire sobre la pelota es despreciable, este movimiento es una combinación de movimiento rectilíneo. Movimiento uniformemente acelerado y caída libre
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO
8
APRENDIENDO SOBRE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON APRENDIZAJE ESPERADO: Diseñar un montaje que nos explique la segunda Ley de Newton y sus variables.
HIPÓTESIS: Será posible que el carrito tenga la misma aceleración si está en una base plana o inclinada ejerciendo la misma fuerza.
FOCALIZACIÓN: ¿Qué establece la segunda ley de Newton? La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.
¿Cuándo una masa es constante?
Si la masa del cuerpo es constante se puede establecer la siguiente relación, que constituye la ecuación fundamental de la dinámica:
F resultante = m.a
•
EXPERIE NCIA
MATERIALES:
base plana
•
dos carritos (uno más pesado que el otro)
•
polea
•
cinta
•
cañita o sorbete
•
piedras de igual peso
•
vaso de plástico
PROCEDIMIENTO: •
Pegar la polea en uno de los extremos de nuestra base plana.
•
Amarrar el vaso de plástico con la cinta, luego pasar la cinta por la polea para que después la amarremos al
carrito. Usamos nuestras cañitas para armar el perímetro de la base que recorrerá nuestros carritos. •
Ubicar nuestro carrito liviano al otro extremo de la base plana y agregamos al vaso de plástico piedras de igual peso y observamos lo que sucede. Hacemos lo mismo con
•
el carrito más pesado y también observamos lo que sucede.
•
Después colocaremos cuadernos debajo de nuestra base con el objetivo de que quede inclinada.
•
Y realizamos lo mismos pasos anteriores.
APLICACIÓN:
Entre las posibles aplicaciones de la Segunda Ley de Newton, se pueden destacar: CAÍDA LIBRE: es un movimiento que se observa cuando un objeto se deja caer desde una cierta altura sobre la superficie de la tierra. Para estudiar el movimiento se elige un sistema de coordenadas donde el origen del eje y está sobre esta última. En este sistema tanto la velocidad de caída como la aceleración de la gravedad tienen signo negativo. En el ejemplo representado, se supone que el objeto se deja •
caer desde el reposo, pero es posible que caiga desde una velocidad inicial distinta de cero. •
PÉNDULO SIMPLE: partícula de masa m suspendida del punto “O” por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a una posición θ (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar. El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio “l”. Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa “m” son dos, el peso y la tensión “T” del hilo. •
•
https://www.youtube.com/watch?v=OIR3UPTGdnA
GRUPO: 06 CTA – FÍSICA: 5° Grado :F Docente: Shirley Sadith Córdova García
APRENDEMOS SOBRE LA LUZ UTILIZANDO MATERIALES CASEROS APRENDIZAJE ESPERADO: Reforzar el aprendizaje acerca del tema de luz , experimentando y manipulando con materiales caseros HIPÓTESIS: Si experimentamos con fáciles materiales podremos conocer mejor los conocimientos que tenemos sobre el tema de luz. La luz es una forma de energía capaz de provocar cambios en los cuerpos. Así, por ejemplo, nuestra piel y la de muchos animales cambia de color cuando se expone a la luz solar. También es una importante fuente de energía para las plantas, que la utilizan para fabricarse el alimento.
Luz: una forma de energía. Gracias a ella podemos ver todo aquello que hay a nuestro alrededor. Hay cuerpos que producen y emiten su propia luz. Estos cuerpos reciben el nombre de fuentes
luminosas. Hay fuentes luminosas naturales, que producen luz propia y se encuentran en la naturaleza, como el Sol, el fuego y algunos insectos como las luciérnagas, y fuentes luminosas artificiales, fabricadas por las personas, como la bombilla (ampolleta), las velas, las cerillas (fósforos) y los tubos fluorescentes. Durante el día la luz del Sol nos ilumina, los rayos de luz que nos llegan del Sol son una forma más en que se manifiesta la energía, la cual puede ser utilizada por el hombre para su provecho. De noche, sin embargo, necesitamos otras fuentes de luz, por eso conectamos bombillas (ampolletas), usamos una linterna o encendemos una luz para poder ver. FOCALIZACIÓN: ¿Qué fuentes de energía conoces? ¿Qué ejemplos conoces de fuentes luminosas?
EXPERIENCIA 01: Descomposición de la luz con un prisma de cristal o acrílico. MATERIALES : Lamina de cobre Aun alambre Pomo de cristal Acetona Encendedor
PROCESO: 1. Hacer un hueco pequeño para que el alambre pueda pasar por la lamina de aluminio 2. Calentar la lamina de aluminio 3. Colocar acetona en el pomo y posteriormente la lamina de aluminio caliente EXPLICACION:
La luz posee una naturaleza ondulatoria y cada color tiene una longitud de onda diferente. Las longitudes de onda más largas, son las que se acercan al rojo y las más cortas al violeta. Cuando la luz blanca entra en el prisma, cada color toma un camino diferente, saliendo con distintos ángulos, por eso los colores se separan y se ven en la pared de forma alargada. EXPERIENCIA 02: Disco de Newton El señor Newton, con el prisma, logró descomponer la luz del sol en los colores del arco iris, demostrando de esta manera, que la luz blanca está compuesta de varios colores. Pero además inventó el famoso “Disco de Newton”, lo hizo para demostrar también, que la mezcla de los colores del arco iris da como resultado el color blanco. MATERIALES: •
Lápiz
•
Cartón
•
Tempera
•
Tijera
PROCEDIMIENTO: 1. Con un trozo de cartón que cortamos en forma circular. 2. Dividimos el disco en seis partes iguales y lo pintamos con témpera, utilizando los colores: Rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Haz un agujero en el centro del disco 3. Atraviésalo con el lápiz. 4. Si hacemos girar el disco rápidamente, lograremos mezclar visualmente los colores, dando como resultado un color que tiende a ser blanco. EXPERIENCIA 03: Materiales: • • •
1 recipiente plástico grande 1 cuchara Agua
Cómo hacer:
Llenar el recipiente plástico con agua hasta llegar al tope (un recipiente con capacidad para más de un litro está bien). Sencillamente sumergir la cuchara hasta la mitad del recipiente con agua y observar qué sucede. Qué sucede: Lo que sucede es que parece que la cuchara se ha encogido, que se ha vuelto considerablemente pequeña, ¿no es así? Esto se debe a la refracción de la luz en el agua. Normalmente, los rayos de luz llegan a nuestros ojos en línea recta pero no es así al pasar por el agua, donde los rayos se doblan. Por ello la mitad de la cuchara sumergida parece más pequeña que la que está afuera.
Experiencia 04: Materiales: • • • • •
1 vaso de vidrio 1 lápiz Sal Agua 1 cuchara
Cómo hacer: Con la cuchara, verter unas 7 u 8 cucharadas de sal en el vaso y llenarlo hasta la mitad con agua. Revolver muy bien, hasta que la sal se disuelva lo más posible. Completar el vaso con agua del grifo, suavemente, teniendo mucho cuidado e intentando que las aguas (que ahora tienen diferentes densidades) no se mezclen demasiado. Colocar el lápiz dentro, hasta tocar el fondo y ver qué sucede. Qué sucede: Te sorprenderás al ver como el lápiz parece quebrarse, partiéndose en 3 partes. Ello ocurre porque los rayos de luz tienen ahora tres ángulos diferentes de refracción y como ocurrió en el primer experimento, los rayos se refractan a diferentes ángulos, modificando la imagen que se nos figura. La parte del lápiz que está fuera del agua se verá de una manera; la que está en el agua, de otra; la que está en la mezcla de agua y sal, también se verá diferente. Experiencia 05: Materiales: • •
1 trozo de papel (un papel delgado, como por ejemplo el de la impresora) Tu mano
Cómo hacer: Enrollar el trozo de papel (unos 25 cm o más) para hacer un tubo. Como si de un telescopio se tratase, colocar el tubo de papel en el ojo derecho. Con los ojos cerrados, mantener la mano abierta bien en frente del ojo izquierdo. Abrir los ojos y sorprenderse mirando hacia adelante. Qué sucede: Increíblemente, pareciera que en el medio de la mano se hubiese abierto una ventana circular. Esto se debe a la fascinante forma en la que funciona el sentido de la vista y cómo se captan los que el ojo derecho está mirando a través del tubo de papel, mientras que el ojo izquierdo está mirando la mano. Como sabemos, lo que vemos son imágenes compuestas que se crean en el cerebro a partir de la información que le llega desde los ojos. En el cerebro, esa información se combina y se nos representa, por ello, la imagen recreada es la de la mano (que nos llega desde el ojo izquierdo) y el círculo o agujero en el centro (que nos llega desde el ojo derecho). EXPERIENCIA 06 Materiales: • • • • • • • • •
Un recipiente transparente de vidrio o plástico con las paredes lisas Agua Una cucharada de leche Una linterna Si tienes una linterna Led de luz más luminosa, funcionará mejor) Cartulina negra Tijeras Cinta adhesiva Una habitación oscura Haz un círculo en la cartulina, como se muestra en la fotografía. PROCEDIMIENTO
1. Realiza unos cortes a los lados y un agujero en el centro y pégalo a la linterna de modo que toda la luz se concentre en el agujero. 2. Llena el recipiente de agua y ponle unas gotas de leche para hacer más visible el rayo de luz (sólo unas gotas, sino no podrás ver nada). 3. En una habitación oscura coloca el recipiente con el agua en un lugar donde puedas iluminarlo desde abajo.
4. Prende la linterna y busca el ángulo apropiado para ver como el rayo de luz cruza a través del agua y al llegar a la superficie, ésta actúa como un espejo reflejando la luz. EXPERIENCIA 07 MATERIALES: •
1 lata con una de sus tapas completamente abierta.
•
1 clavo fino y 1 martillo.
•
1 pedazo de papel seda blanco.
•
1 liga de hule pequeña.
•
1 vela encendida.
PROCEDIENTO: Con el clavo y el martillo abra un pequeño agujero en el centro de la tapa que quedó en la lata. Cubra el lado abierto con el papel seda y asegúrelo con la liga. Observe la imagen de la llama a través del papel seda, orientando el agujerito de la tapa hacia la vela. (Lo verá mejor en un cuarto obscuro). ¿Qué está pasando? La imagen de la vela que se forma en papel seda aparece invertida demostrando que la luz viaja en línea recta. Además, podremos ver la imagen de la vela más pequeña o más grande según separemos o aproximemos el agujero a la vela, demostrando que este actua como una lupa. EXPERIENCIA 08: MATERIALES: •
Una botella plástica vacía y limpia
•
Clavo y martillo para hacer hueco lateral
•
Una linterna
•
Agua y un recipiente para recogerla
PROCEDIMIENTO: 1. Hágale el hueco lateral a la botella vacía. 2. Llénela de agua y póngale la tapa. Busque un lugar oscuro. 3. Ilumine la botella desde la posición opuesta al hueco, quítele la tapa, ponga su mano debajo del chorro saliente y disfrute de la "cascada de luz" 4. Usted puede ver la luz en su palma. ¿Qué está pasando? Una parte de la luz emitida es atrapada por el flujo de agua saliente y sigue las curvas de caída. Se ha creado un canal para transmitir luz. EXPERIENCIA 09: Materiales: Un vaso con agua
Un corcho Una antena Una vela Procedimiento: Debemos de ahumar el corcho Luego tenemos que meter el corcho ahumado, al agua La superficie ahumada no es mojada por el agua. El agua que rodea el tapón de corcho forma una superficie libre sobre la que se refleja la luz como una superficie plateada EXPERIENCIA 10: Materiales: Un vaso con agua Leche Una jeringa sin aguja Un puntero laser Una taza Procedimiento: Con la jeringa sin agua succiona un poco de leche Colocamos unas gotas en vaso con agua Dirigimos la luz del láser desde una de las paredes del vaso , por debajo del nivel del agua , hacia arriba
En nuestro experimento se observa como el haz se refleja en la superficie del líquido y vuelve a introducirse dentro del mismo Las gotas de leche en el vaso permiten observar el camino del haz a través del liquido, con esto se observa el fenómeno de reflexión total interna de un haz de luz Este fenómeno se produce cuando el ángulo incidente del haz de luz, que alcanza una superficie de separación de dos medios de diferentes índice de refracción
En nuestro experimento se observa como el haz se refleja en la superficie del liquido y vuelve a introducirse dentro del mismo Jugando con la orientación del haz MATERIALES 11: Materiales: Un CD Un cúter Cinta adhesiva Trozo de cartón Una vela Procedimiento: Realizamos un corte suave sobre la parte superior del CD Quitar con cinta adhesiva la parte superior del CD Poner un trozo de cartón en el centro del CD Ahora solo necesitamos la vela, debemos acercar y alejar el CD para poder ver el efecto de difracción
GRUPO: 06 CTA – FÍSICA: 5° Grado :F Docente: Shirley Sadith Córdova García
APRENDEMOS SOBRE EL SONIDO UTILIZANDO MATERIALES CASEROS APRENDIZAJE ESPERADO: Reforzar el aprendizaje acerca del tema de sonido , experimentando y manipulando con materiales caseros HIPÓTESIS: Si experimentamos con fáciles materiales podremos conocer mejor los conocimientos que tenemos sobre el tema de sonido. El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un medio material. Un cuerpo al vibrar imprime un movimiento de vaivén a las moléculas de aire que lo rodean, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda alternativamente. Estos cambios de presión se trasmiten por colisión entre las moléculas de aire y la onda sonora es capaz de desplazarse hasta nuestros oídos. Las partes de la onda en que la presión aumenta (las moléculas se juntan) se llaman compresiones y aquellas en que la presión disminuye (las moléculas se alejan) se llaman enrarecimientos. FOCALIZACIÓN: ¿Qué es onda sonora? ¿Qué tipo de ondas conoces?
IDEAS FUERZA: •
Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas. Las únicas ondas que pueden propagarse en el vacío son las ondas electromagnéticas.
•
Ondas Longitudinales:
Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte que se comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal. •
Ondas Transversales:
Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. Por ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a lo largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por uno de sus extremos.
EXPERIENCIA 12: Materiales: - 2 cerillas o fósforos. - 2 copas de CRISTAL. - Agua. Procedimiento: Lo primero que tenemos que hacer es echar un poquito de agua en una de las copas. A continuación, nos mojamos la yema de uno de los dedos con la misma y la pasamos por el borde haciendo círculos hasta producir un sonido con la vibración, como vimos cuando hicimos música con copas. Pero, ¿será este sonido capaz de MOVER una cerilla que está en OTRA COPA con la que no tiene NINGÚN CONTACTO? Vamos a comprobarlo. Para ello, ponemos las dos copas en una superficie estable, como puede ser una mesa, a una distancia de 1 ó 2 centímetros, sin llegar a tocarse. En el borde de la copa que no tiene agua colocamos las 2 cerillas, lo más separadas posible. Si comenzamos a pasar el dedo por el borde de la copa con agua, veremos cómo poco a poco las cerillas comienzan a moverse en la misma
dirección, hasta finalmente llegar a tocarse. Increíble, ¿verdad? Explicación: Lo que hemos hecho al pasar el dedo por el borde de la copa ha sido generar unas vibraciones a muy alta frecuencia. Estas vibraciones provocan unos cambios en la presión del aire. Al igual que nuestro tímpano recoge las vibraciones y las convierte en señal eléctrica para que nuestro cerebro después la procese como un sonido, la copa también recoge estas vibraciones y hace que se muevan las cerillas. EXPERIENCIA 13: MATERIALES: •
dos vasos de plástico
•
un hilo puedes PROCEDIMIENTO:
1. haces un agujerito en el fondo de cada vaso, pasas el hilo y lo anudas. 2. Cuando quieras hablar coloca el vaso en tu boca y tu amigo para escuchar tiene que ubicar el vaso en su oído. 3. Para que el teléfono funcione, el hilo debe estar lo más tirante posible, ya que el sonido se transmite a través de las vibraciones. 4. Si el hilo no está tenso es imposible hacerlo vibrar. Experiencia 14: Materiales: *
1 lata de leche.
*
1 láser.
*
Cinta
*
1 tubo de PBC.
*
1 globo.
*
1 CD.
*
1 tijera.
Procedimiento: 1. Lo pimero que tenemos que hacer es sacar las bases de la lata de leche, luego cortamos el pico del globo y tapamos uno de los lados, fijándolo con cinta. 2. Luego cortamos un cuadrado pequeño de CD y con cinta lo pegamos en le medio del globo. 3. Después cortamos en forma de V uno de los extremos del tubo de PBC y con cinta pegamos el láser en la abertura, de manera en la que encajen correctamente, de manera en la que la cabeza del láser apunte hacia el cuadrado de CD. 4. Presionando el boton del láser, vamos a pegar un poco de cinta, para que así se mantenga encendido. 5. Por último, fijamos el PBC con el láser a la lata y por el lado en el que la lata no ha sido tapada vamos a hablar. EXPERIENCIA 15: Materiales: • Una botella de agua, sin base (pide a un adulto que te corte la base) • Un pedazo de plástico • Una banda de goma elástica • Una vela • Fósforos Procedimiento: 1. Coloca el pedazo de plástico sobre la base de la botella cortada y asegúralo con la banda de goma. 2. Pide a un adulto que encienda la vela. 3. Coloca la boca de la botella hacia la vela a 5 centímetros de la llama. 4. Golpea el plástico con tus dedos y observa que le sucede a la llama. ¿Qué sucede? Cada vez que golpeas el plástico se produce una vibración y las pequeñas partículas de aire que están cerca comienzan a vibrar. Estas partículas mueven a otras partículas que están cerca de ellas
produciendo unas ondas semejantes a las que ves cuando arrojas una piedra a un lago. Aunque el sonido es invisible, estas ondas hacen mover el aire dentro de la botella y este movimiento hace agitar la llama. Trata de dar un golpe fuerte y seco en el plástico y lograrás apagar la vela. En éste caso el sonido produce una onda tan fuerte que apaga el fuego. EXPERIENCIA 16: MATERIALES: •
Un tubo de cartón
•
Un listón de madera
•
Un globo
•
Velas
•
Clavos largos
•
Gomas elásticas Procedimiento
- Clavamos 3 clavos con un martillo en el listón de madera, de manera que sobresalgan por el otro lado. Dale la vuelta al listón y pon una vela en cada clavo. - Ponemos en los extremos del tubo de cartón un circulo de goma de globo. Lo sujetamos con gomas elásticas - Hacemos un pequeño orificio en la goma tensa en uno de los extremos del tubo. - Colocamos el tubo sobre un apoyo, delante de las velas. - Encendemos las velas. - Apuntamos el extremo agujereado del cañón de sonido hacia las filas de velas. Lo mantenemos a unos centímetros de la primera. Explicación Las vibraciones que se producen al golpear la membrana viajan hasta tus oídos en forma de ondas sonoras. las mismas vibraciones se desplazan a lo largo del tubo y hacen salir el aire a través del pequeño orificio del extremo opuesto, apagando las velas.
EXPERIENCIA 17: MATERIALES: •
Dos palitos de madera (de helado o de manualidades)
•
Una goma elástica gruesa
•
Una goma elástica delgada
PROCEDIMIENTO: 1. Cogemos uno de los palitos y colocamos la goma gruesa a lo largo de los palitos , enganchada a sus extremos 2. Cortamos dos trozos de pajilla(de longitud un poca mayor que la anchura de los palitos de madera) 3. Colocamos los trozos cortados entre la goma y el , en sus extremos 4. Colocamos el segundo palito de modo que la goma con los trozos de pajilla queden entre ellos, como si fuera un sándwich 5. Atamos firmemente los extremos de los palitos con otras dos gomas de modo que entre ellos quede un hueco gracias a los trozos de pajilla que hemos colocado 6. Ahora solo nos queda sujetar firmemente con la manos los extremos de los palitos y soplar en el centro
EXPERIENCIA 18: Tijeras – Globo – Cita adhesiva – Pegamento – Espejo muy pequeño – Lámpara – Un tubo de cartón o una lata
Instrucciones: – Corta el globo para cubrir uno de los orificios del tubo, sujétalo fuertemente con la cinta adhesiva para que esté tenso. – Pega el espejo pequeño en la orilla del globo que se encuentra tenso (si está en medio no funcionará adecuadamente). – Emite cualquier sonido por el otro lado del tubo, mientras que otro u otras persona alumbra con la lámpara o linterna el espejo de forma diagonal, no de frente (de preferencia que se en un lugar con poca luz). – La luz de la lámpara será reflejada por el espejo hacia un cartón oscuro o muro negro.
El fenómeno que se produce es que la voz crea vibraciones en el aire como en el tubo, que ha su vez hace vibrar el globo y el espejo. La luz en movimiento que se aprecia son las vibraciones producidas por la voz.
EXPERIENCIA 19: •
Papel film transparente
•
Recipiente de plástico
•
Trocito de tecnopor
•
silbato
1. cubrimos el recipinete con papel film y lo sujetamos con la goma elástica de modo que quede muy tenso 2. Ponemos los trocito de tecnopor encima del papel film y soplamos el silbato EXPLICACION: El sonido se origina cuando un foco emisor vira y dicha vibración se transmite por un medio material. Al propagarse por el aire se generan compresiones y dilataciones periódicas del aire. Las ondas sonoras son, por tanto, ondas mecánicas (necesitan un medio para viajar) y ondas longitudinales (las partículas vibran en la misma dirección en la que se propagan las ondas). Al soplar el silbato este vibra y hace vibrar el aire que lo rodea. Dichavibración se trasmite por el aire en forma de ondas sonoras. Cuando dichas ondas chocan con el papel de film este vibra y hace saltar los trocitos de corcho blanco.
EXPERIENCIA 20: MATERIALES Un celular Un reciente transparente de vidrio Velas PRCEDIMENTO: 1. Colocamos el celular con música dentro del recipiente 2. Además le agregamos velas 3. Espera a que estas se apaguen notas que el sonido ha disminuido EXPERIENCIA 21:
MATERIALES: • Un globo • Tuercas PROCEDIMIENTO: 1. Colocar las tuercas dentro del globo 2. Inflar el globo y amarrarlo 3. Girar el globo y escuchar el sonido producido
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO 8
“APRENDIENDO SOBRE LA LEY DE HOOKE”
APRENDIZAJES ESPERADOS : •
Aprender sobre la Ley de Hooke y determinar sus variables que intervienen mediante una animación.
VI.
HIPÓTESIS:
¿Es posible que el alargamiento del muelle aumente cada vez que se le agregué más masa? VII. FOCALIZACIÓN: ¿Qué nos dice la Ley de Hooke? La longitud de deformación de un resorte, producida por una fuerza, es directamente proporcional a la intensidad de la fuerza, siempre que se trabaje dentro de los límites elásticos del resorte,
FÓRMULA F: Fuerza K: Constante elástica X: Deformación del cuerpo elástico
EXPERIMENTACIÓN:
VIII. Experiencia N°01:
INGRESA a este link y seguir los pasos: http://www.educaplus.org/play-119-Ley-de-Hooke.html
RESULTADO m(g)
m(Kg)
g
CUADRO DE DATOS
m.g
Lf(cm)
Lf(m)
Lo(cm)
Lo(m)
△L
K(N/m)
10g
0,01
9,8
0,098
4,06 cm
0,0406 m
3,8 cm
0,038 m
0,0026
37,69
20g
0,02
9,8
0,196
4,32 cm
0,0432 m
3,8 cm
0,038 m
0,0052
37,69
30g
0,03
9,8
0,294
4,58 cm
0,0458 m
3,8 cm
0,038 m
0,0078
37,69
40g
0,04
9,8
0,392
4,86 cm
0,0486 m
3,8 cm
0,038 m
0,0106
36,98
50g
0,05
9,8
0,49
5,08 cm
0,0508 m
3,8 cm
0,038 m
0,0128
38,28
60g
0,06
9,8
0,588
5,38 cm
0,0538 m
3,8 cm
0,038 m
0,0158
37,21
F (N)
K (N/m)
X(△L)
0,098
37,69
0,0026
0,196
37,69
0,0052
0,294
37,69
0,0078
0,392
36,98
0,0106
0,49
38,28
0,0128
0,588
37,21
0,0158
VARIABLE DEPENDIENTE: (y) alargamiento VARIABLE INDEPENDIENTE: (x) pesos VARIABLE INTERVINIENTE: constante Elástica
IX.
APLICACIÓN :
DINAMÓMETRO: Es preciso indicar que cuando uses un dinamómetro debes tomar en cuenta su capacidad máxima de medida, pues una fuerza muy grande puede deformar al resorte y hacer que este no regrese a su forma original (propiedad plástica de un resorte.)
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO 4
“APRENDIENDO SOBRE EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES”
APRENDIZAJES ESPERADOS :
X.
•
Interpretar el principio de Arquímedes mediante una simulación.
•
Estudiar los factores intervinientes en la fuerza de empuje.
HIPÓTESIS:
Si introducimos un objeto de un tamaño determinado a un recipiente con líquido, el peso del objeto desalojará una cierta cantidad de líquido, ¿Será esta igual al volumen del objeto? XI.
FOCALIZACIÓN:
FÓRMULA
XII.
EXPERIMENTACIÓN: MATERIAL Y PROCEDIMENTO
INGRESA a este link y seguir los pasos: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.swf
SIGUE LAS INDICACIONES DE CADA Simulaciรณn: En la 1ra animaciรณn, pesa la esfera y anota el valor que indica el dinamรณmetro
1. Pesar la esfera y apuntar el valor que indica el dinamรณmetro. 2.
Sumergir la esfera dentro del recipiente con agua.
3.
Medir la esfera dentro del agua.
4.
Calcular el empuje
PESO REAL
PESO APARENTE
EMPUJE
2da animaciรณn: Las tres esferas tienen el mismo volumen: 10 cm3.Anota el peso de cada esfera. Has clic en cada una de ellas y anota su peso aparente y calcula el empuje que ejerce el agua sobre ellas.
VOLUMEN ESFERA 1
PESO REAL
PESO APARENTE
EMPUJE
ESFERA 2 ESFERA 3
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir?
3ra animación: anota su peso
de cada esfera .Has clic sobre ellas para sumergirlas en agua. Medir la esfera cuando está dentro del agua .Calcula el empuje de cada esfera.
VOLUMEN
PESO REAL
ESFERA 1
4ta animación:
ESFERA 2
Los cuerpos que penden de los diámetros están fabricados con el mismo REFLEXION: ¿Qué podemos material y tienen el mismo concluir?(10cm3) volumen
ESFERA 3
1. Pesar cada una de las esferas 2. Hace clic sobre cada uno de ellas para poder sumergirlas en el agua. 3. Medir la esfera cuando está dentro del agua. 4. Calcular el empuje de cada esfera.
PESOA PARENTE
EMPUJE
VOLUMEN
PESO REAL
PESOA PARENTE
EMPUJE
ESFERA 1 ESFERA 2 ESFERA 3
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir?
En la 5ta animación, contesta la pregunta: ¿Afectara la densidad del líquido al valor el empuje? ¿Cómo lo afectará?
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? PESO REAL ESFERA 1
PESO APARENTE
EMPUJE
VOLUMEN
DENSIDAD
ESFERA 2, mas denso ESFERA 3, menos denso
En la 6ta animación: 1. Subir y bajar con el mouse el dinamómetro. 2.
Observar que es lo que sucede
CONTESTA: ¿Varia la profundidad del empuje que el agua ejerce sobre el cuerpo? ¿Por qué?
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? ¿Varía la profundidad el empuje que el agua ejerce sobre el cuerpo? ¿Por qué?
7ma animación: 1. CLIC en la tecla PLAY ve introduciendo el cuerpo, poco a poco en el agua. 2. Observa la animación. 3. Calculo el empuje, y el peso de agua desalojada en cada caso. 4. Comparo resultados
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir?
EMPUJE
PESO DE DESALOJADA
AGUA
0 5 10 15 20
8va animaci贸n: 1. Pesamos la corona. 2 .Nuevamente cuando est谩 dentro del agua. 3. Calculamos el volumen y la densidad de la corona.
PESO REAL
PESO EMPUJE APARENTE
VOLUME N
DENSIDAD
CORONA
REFLEXION: ¿La corona es de oro?
9na animación: 1.
Observar los pesos en cada caso.
2.
Hallar la densidad del cuerpo y del líquido problema.
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir?
DENSIDAD DE LA ESFERA ESFERA
DENDIDAD DEL LIQUIDO PROBLEMA
10 ma animaci贸n: 1.
Leer y comprender el problema
2.
Tomo apuntes de datos que necesitar茅. DENSIDAD
3. Hallo la densidad de la madera TACO DE MADERA
11 va animaci贸n: 1.
Leer y comprender el problema
2.
Tomo apuntes de datos que necesitar茅.
3.
Hallo la densidad del hielo
DENSIDAD ICEBERG
APLICACIÓN:
Las aplicaciones a este principio son muchas tan así que podemos encontrarlas de forma muy cotidiana, hasta ejemplos a nivel industrial. Sin duda, el principal ejemplo de aplicación de la flotación está en las embarcaciones, grandes o pequeñas estas requieren de un estudio de flotación para su construcción. (Sin olvidar que por simple suspicacia de la gente las construye sin estudiar el diseño). Un tipo de hidrómetro empleado universalmente en los talleres para determinar el peso específico del líquido de las baterías de los automóviles se utiliza bajo el principio de Arquímedes. Un flotador se hunde o no hasta cierta señal, dependiendo del peso específico de la solución en la que flota. Así, el grado de carga eléctrica de la batería puede determinarse, pues depende del peso específico de la solución. También se encuentran aplicaciones para determinar la densidad de un objeto, como se explicó en la introducción.
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO 4
“INTERACTUANDO CON LA ANIMACIÓN FLOTABILIDAD”
Aprendizaje esperado: • •
Predecir si un objeto se hundirá o flotará cuando se coloca en un líquido, dada la densidad del objeto y líquido. Predecir el peso de un objeto sumergido completa o parcialmente de masa y volumen conocido.
Hipótesis ¿Si interactuamos con la animación, entonces comprobaremos cuando los objetos se hundirán o flotaran? ¿Por qué crees que los cuerpos flotan? Todo cuerpo sumergido es un fluido, experimenta un empuje vertical y hacia arriba, que es igual al peso del volumen del fluido desalojado en la inmensersión. El cuerpo pierde peso igual que l volumen de líquido desplazado
Fozalización
Experimentación
1.-Ingresa al siguiente link: https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/buoyancy
2.-Interactua con la simulaci贸n 3.- Registra datos
Aplicaci贸n Si una persona est谩 detenida y relajada la flotabilidad aumenta, pero la agitaci贸n disminuye el aire en los pulmones y aumenta la densidad del cuerpo en el aguas
SOLUCIONARIO S
“Aprendemos sobre la ley de Hooke”
GRUPO: 06 CTA – FÍSICA: 5° Grado F Docente: Shirley Córdova García
GUÍA DE INTERACTIVIDAD:
Aprendizaje esperado.•
Determinar la constante elástica del resorte
•
Calcular el peso de cada uno de las bolas azules
FOCALIZACIÓN: *¿Qué entiendes por ley de Hooke? HIPOTESIS: Sera posible determinar la constante elástica del resorte y el peso delas bolas azules manipulando una animación sobre la ley de Hooke
EXPERIENCIA: Entrar a http://www.educaplus.org/play-119-
Ley-de-Hooke.html Manipular la animación jugando con los pesos ,
medir con ayuda de la regla y delos marcadores
Tomar nota de las variaciones de longitud del
elástico en el siguiente cuadro
Esfera pequeña
LONGITUD INICIAL
LONGITUD FINAL
DEFORMACIÓN(X)
3.2
4.7
4.7 -- 3.2
L.f -- L.i
= Esfera grande
3.2
MASA
10kg
6.3
1.5
6.3 – 3.2 = 3.1
LONGITUD INICIAL
3.2
LONGITUD FINAL 3.5
PESO (g=9,8) 98N
DEFORMACI ÓN 3.5 - 3.2 = 0.5
20kg
3.2
3.78
196N
3.78 – 3.2 = 0.58
30kg
3.2
4.03
294N
4.03 – 3.2 = 0.83
40kg
3.2
4.3
392N
4.3 – 3.2 = 1.1
50kg
3.2
4.56
490N
4.56 – 3.2 = 1.36
60kg
3.2
4.83
588N
4.83 – 3.2 = 1.63
APLICACION: Investiga mas acerca de la ley de Hooke
La fuerza electromagnética básica a nivel molecular se pone de manifiesto en el momento de establecerse contacto entre dos cuerpos. La vida diaria está llena de fuerzas de contacto como por ejemplo cuerdas, resortes, objetos apoyados en superficies, estructuras, etc. En todos los cuerpos sólidos existen fuerzas contrarias de atracción y repulsión, pero entre las propiedades más importantes de los materiales están sus características elásticas . Si un cuerpo después de ser deformado por una fuerza, vuelve a su forma o tamaño
original cuando deja de actuar la fuerza deformadora se dice que es un cuerpo elástico . Las fuerzas elásticas reaccionan contra la fuerza deformadora para mantener estable la estructura molecular del sólido.
Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de Hooke se puede expresar matemáticamente así:
•
K es la constante de proporcionalidad o de elasticidad.
•
es la deformación, esto es, lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformación. Se conoce también como el alargamiento de su posición de equilibrio.
•
es la fuerza resistente del sólido. El signo ( - ) en la ecuación se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la deformación. Las unidades son: Newton/metro (New/m) – Libras/pies (Lb/p).
•
•
I.E “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción-Chiclayo
ÁREA: CTA- FISICA GRADO: 5 – F DOCENTE: SHIRLEY CÓRDOVA GARCÍA GRUPO 4
“APRENDIENDO SOBRE EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES”
APRENDIZAJES ESPERADOS :
XIII.
•
Interpretar el principio de Arquímedes mediante una simulación.
•
Estudiar los factores interviniente en la fuerza de empuje.
HIPÓTESIS:
Si introducimos un objeto de un tamaño determinado a un recipiente con líquido, el peso del objeto desalojará una cierta cantidad de líquido, ¿Será esta igual al volumen del objeto? XIV.
FOCALIZACIÓN:
FÓRMULA
XV.
EXPERIMENTACIÓN:
MATERIAL Y PROCEDIMENTO
INGRESA a este link y seguir los pasos: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.swf
SIGUE LAS INDICACIONES DE CADA Simulación: En la 1ra animación, pesa la esfera y anota el valor que indica el dinamómetro
1. Pesar la esfera y apuntar el valor que indica el dinam贸metro. 2.
Sumergir la esfera dentro del recipiente con agua.
3.
Medir la esfera dentro del agua.
4.
Calcular el empuje
PESO REAL
PESO APARENTE
EMPUJ
0.4
0.3
0.1
VOLUMEN
PESO REAL
PESO APARENTE
ESFERA 1
10 cm3
0.4 N
0.31 N
ESFERA 2
10 cm3
0.5 N
0.41 N
ESFERA 3
10 cm3
0.25 N
0.16 N
Viendo los resultados obtenidos, podemos concluir que el empuje es una fuerza resultante que se determina como la diferencia del peso real con el peso aparente del cuerpo sumergido.
2da animación: Las tres esferas tienen el mismo volumen: 10 cm3.Anota el peso de cada esfera. Has clic en cada una de ellas y anota su peso aparente y calcula el empuje que ejerce el agua sobre ellas.
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Podemos concluir que el peso del cuerpo sumergido no influye para hallar el empuje; los que nos importa para determinarlo es su volumen; es decir si tenemos cuerpos de igual volumen y distinto pesos; el empuje será el mismo en todos los casos.
3ra animación: anota su reso
de cada esfera .Has clic sobre ellas para sumergirlas en agua. Medir la esfera cuando está dentro del agua .Calcula el empuje de cada esfera.
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Observando detenidamente los valores del volumen y el empuje para cada caso; podemos observar que si el volumen es pequeño entonces el empuje también lo es; y de forma similar, si el volumen es mayor, el empuje también lo es. Es decir; a más volumen más empuje y a menos volumen, menos empuje; esto quiere decir que el empuje y el volumen son dos magnitudes directamente proporcionales.
VOLUMEN
PESO REAL
PESOA PARENTE
EMPUJE
ESFERA 1
1 x 10-5
0.4
0.3
0.1
ESFERA 2
1.3 x 10-5
0.5
0.37
0.13
0.3
0.25
0.05
4ta animación:
ESFERA 3
5 x10-6
Los cuerpos que penden de los diámetros están fabricados con el mismo material y tienen el mismo volumen (10cm3) 1.
Pesar cada una de las esferas
2. Hace clic sobre cada uno de ellas para poder sumergirlas en el agua. 3. Medir la esfera cuando está dentro del agua. 4.
Calcular el empuje de cada esfera.
VOLUMEN
PESO REAL
PESOA PARENTE
EMPUJE
ESFERA 1
10 cm3
0.4
0.3
0.1
ESFERA 2
10 cm3
0.4
0.3
0.1
ESFERA 3
10 cm3
0.4
0.3
0.1
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? En este caso se ha utilizado el mismo material, el mismo peso y el mismo volumen para que nuestra atención se centre solo a la forma de los cuerpos: una esfera, un cubo y un cilindro; y en todos los casos el empuje es el mismo. En conclusión podríamos decir que el empuje no depende de la forma geométrica del cuerpo que se encuentra sumergido en el líquido, lo que interesa es su volumen.
En la 5ta animación, contesta la pregunta: ¿Afectara la densidad del líquido al valor el empuje? ¿Cómo lo afectará?
PESO REAL
PESO APARENTE
EMPUJE
VOLUMEN
DENSIDAD
ESFERA 1
0.4 N
0.3 N
0.1 N
1 x10-5 m3
4000 kg/m3
ESFERA 2,
0.4 N
0.2 N
0.2 N
2 x 10-5 m3
2000 kg/m3
ESFERA 3,
0.4 N
0.35 N
0.05 N
5 x10-6 m3
8000 kg/m3
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Podemos observar que si la densidad del líquido es mayor, el empuje es mayor y de manera inversa a menos densidad del líquido se obtendrá un empuje menos; esto quiere decir que el empuje y la densidad del líquido son directamente proporcionales.
En la 6ta animación: 1. Subir y bajar con el mouse el dinamómetro. 2.Observar que es lo que sucede CONTESTA: ¿Varia la profundidad del empuje que el agua ejerce sobre el cuerpo? ¿Por qué?
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? ¿Varía la profundidad el empuje que el agua ejerce sobre el cuerpo? ¿Por qué? Podemos observar que el peso del cuerpo no influye en el empuje; ya que el empuje depende de la densidad del líquido, del volumen sumergido y de la aceleración de la gravedad. Podríamos variar muchos pesos, pero si el volumen es el mismo; entonces el empuje siempre será el mismo.
7ma animación: 1. CLIC en la tecla PLAY ve introduciendo el cuerpo, poco a poco en el agua. 2.Observa la animación. 3.Calculo el empuje, y el peso de agua desalojada en cada caso. 4.Comparo resultados
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Si observamos las columnas de resultados podemos observar que el empuje y el peso del agua desalojada son numéricamente iguales. Esto demuestra que el empuje es igual al peso del líquido desalojado.
EMPUJE
PESO DE DESALOJADA
0
0.00
0.00
5
0.50
0.50
10
0.10
0.10
15
0.15
0.15
20
0.20
0.20
AGUA
8va animación: 1. Pesamos la corona, nuevamente cuando está dentro del agua, Calculamos el volumen y la densidad de la corona.
PESO REAL CORONA 40 N
PESO EMPUJE APARENTE
VOLUMEN DENSIDAD
36 N
4 x10-4m3
4N
10000 kg/m3
REFLEXION: ¿La corona es de oro? Arquímedes al realizar este experimento demostró que la
densidad de la supuesta corona de oro era de 10 000 kg/m3 . Pero la densidad del oro es de 19 300 kg/m3. Es decir la corona no era de oro puro; es probable que haya sido una combinación de metales y bañada en oro.
9na animación: 1. Observar los pesos en cada caso. 2.Hallar la densidad del cuerpo y del líquido problema.
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Podemos deducir que si la densidad del líquido es menor, entonces su peso aparente también disminuye.
ESFERA
DENSIDAD DE LA ESFERA
DENDIDAD DEL LIQUIDO PROBLEMA
2x 10-4
0.43x10-4kg/m3
10 ma animaci贸n: 1.
Leer y comprender el problema
2.
Tomo apuntes de datos que necesitar茅.
3.
Hallo la densidad de la madera
DENSIDAD TACO DE MADERA
750 kg/m3
11 va animaci贸n: 1.Leer y comprender el problema 2.Tomo apuntes de datos que necesitar茅 3.Hallo la densidad del hielo
REFLEXION: ¿Qué podemos concluir? Un 90% de iceberg sumergido quiere decir una relación 90/100 respecto al volumen total y el volumen sumergido y esta misma relación se cumple con las densidades del cuerpo sumergido (en este caso el iceberg de hielo) y con la densidad del líquido (en este caso el agua). Como observamos 900/1000 es la misma relación del 90%.
DENSIDAD ICEBERG
900 kg/m3
APLICACIÓN:
Las aplicaciones a este principio son muchas tan así que podemos encontrarlas de forma muy cotidiana, hasta ejemplos a nivel industrial. Sin duda, el principal ejemplo de aplicación de la flotación está en las embarcaciones, grandes o pequeñas estas requieren de un estudio de flotación para su construcción. (Sin olvidar que por simple suspicacia de la gente las construye sin estudiar el diseño). Un tipo de hidrómetro empleado universalmente en los talleres para determinar el peso específico del líquido de las baterías de los automóviles se utiliza bajo el principio de Arquímedes. Un flotador se hunde o no hasta cierta señal, dependiendo del peso específico de la solución en la que flota. Así, el grado de carga eléctrica de la batería puede determinarse, pues depende del peso específico de la solución. También se encuentran aplicaciones para determinar la densidad de un objeto, como se explicó en la introducción.
BIBLIOGRAFÍA S
Física. Teoría y Problemas. Edición Actualizada. J. Jaime Gómez Flores. Lima-Perú. Ø Folleto- Física I. I.E Jorge Basadre 2011. Ø *FISICA- Guillermo de la Cruz Romero- Edit. Coveñas http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090315094919AAwcHVB Ø Física Volumen 1/Editorial Lumbreras/ ³una visión analítica del movimiento´/Año:2006/Pagina 193 Øhttp://raulcaroy.iespana.es/FISICA/15%20cinematica%20test%20caida%20libre.pdf Ø Problemas de física y como resolverlos- Félix Aucallanchi V- Colección RACSO 1ra Edición 1993 ± pag( 419-420) Ø http://es.scrib.com/doc/58466912/15-cinematica-A-test-caida-libre Ø Física- Una visión analítica del movimiento- Volumen I ± Edit. Lumbreras Ø Física- Jorge Mendoza Dueñas (pag- 157-159) Ø Física 5 Pre- Edit. RACSO 2004 Ø http://fisicanet.com.pe