I.E. “NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO” Dominicas de la Inmaculada Concepción ÁREA
:
Física Elemental
TEMA
:
Energía, Potencia y Trabajo
Docente :
Shirley Sadith Córdova García
RESPONSABLES: « Guerrero Lozano Sandra « Pinzón Dávila Pilar « Poquioma Orozco Leslie « Quiñones Morillo Jackelyn « Rodas Alvarado Lynda « Rodriguez Vega Gisell
Presentación A lo largo de la historia, la falta de conocimiento pleno sobre un fenómeno natural que está siendo observado, a causado la formulación de preguntas, las cuales traen como consecuencia la búsqueda que los estudiantes piensen, se interroguen, analicen, construyan
y sepan aplicar sus
conocimientos para resolver situaciones. Estudiantes que tienen los conocimientos indispensables para su desarrollo como capaces de comprender los fenómenos físicos. Gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, la Física ha experimentado un gran desarrollo, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos. La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria. Una manera sencilla de desarrollar nuestra capacidad de competencia científica es empezar a oír sus preguntas y las explicaciones que dan para responderlas Realizamos este trabajo con el objetivo de que la estudiante, a través de la demostración de experiencias, se interrogue sobre el porqué de las cosas, indaguen y construyan respuestas. Estimulando en ellas las habilidades necesarias para que investiguen, comprendan y conozcan el entorno del mundo físico.
introducción La energia es uno de los conceptos más importantes en todas las áreas de la física y en otras ciencias. La energia es una cantidad que se conserva, de ahí su importancia. La energia puede definirse en la forma tradicional, aunque no universalmente correcta como "la capacidad de efectuar trabajo". Esta sencilla definición no es muy precisa ni válida para todos los tipos de energia, como la asociada al calor, pero sí es correcta para la energia mecánica, que a continuación describiremos y que servirá para entender la estrecha relación entre trabajo y energia. Pero, ¿qué se entiende por trabajo? En el lenguaje cotidiano tiene diversos significados. En física tiene un significado muy específico para describir lo que se obtiene mediante la acción de una fuerza que se desplaza cierta distancia. El trabajo efectuado por una fuerza constante, tanto en magnitud como en dirección, se define como: "el producto de la magnitud del desplazamiento por la componente de la fuerza paralela al desplazamiento". un objeto en movimiento tiene la capacidad de efectuar trabajo, y por lo tanto se dice que tiene energia. Por ejemplo un martillo en movimiento efectúa trabajo en el clavo sobre el que pega. En este ejemplo, un objeto en movimiento ejerce una fuerza sobre un segundo objeto y lo mueve cierta distancia.
… ENERGÍA …
La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.
ENERGÍA cinetica Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor. La fórmula que representa la Energía Cinética es la siguiente: Ec = 1/2
m
v2
E c = Energía cinética m = masa v = velocidad
ENERGÍA calorifica La Energía Calórica es aquella que poseen los cuerpos, cada vez que son expuestos al efecto del calor. También, se puede decir que corresponde a la energía que se transmite entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas, es decir, con distinto nivel calórico.
ENERGÍA térmica
La Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que c onstitu yen la mater ia. Un cuerpo a baja tempe ratura tend rá menos e nergía térmica que otro que esté a mayor te mpe ratura.
ENERGÍA magnética Es la energía que desarrollan la tierra y los imanes naturales. La energía magnética terrestre es la consecuencia de las corrientes eléctricas telúricas producidas en la tierra como resultado de la diferente actividad calorífica solar sobre la superficie terrestre, y deja sentir su acción en el espacio que rodea la tierra con intensidad variable en cada punto, dada por las leyes de coulomb:
F= k M . M Siendo
f = fuerza magnética; k = constante de coulomb;
M y M = masas magnéticas situadas en dicho espacio o campo magnético.
ENERGÍA estatica
Es la diferencia de potencial creada por cargas de un mismo signo (positivo o negativo), que no están en movimiento, estas cargas tienen la característica de ordenarse de tal forma que queden lo mas separadas unas de otras por repulsión electrostática. No tiene ninguna utilidad puesto que las corrientes transmitidas por estas son demasiado bajas. Cuando una persona toca a otra y le da corriente, quiere decir que le esta roban iones negativos para equilibrar su carga excesiva de de iones positivos. El estar cargado con exceso de cargas positivas puede generar tumores ulceras, cáncer, cualquier tipo de enfermedad.
…Potencia … Es la potencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados como palancas, engranajes, etc. El caso más simple es el de una partícula libre sobre la que actúa
una
fuerza variable.
De
acuerdo
con
la mecánica clásica, el trabajo neto realizado sobre la partícula es igual a la variación de su energía cinética (energía de movimiento).
…trabajo… Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.
Guías de trabajo I.E. Nuestra Señora del Rosario Dominicas de la Inmaculada Concepción
ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova García
Experiencia Nº 2 •
Ponemos el vaso descartable a una determinada altura, mover la cubeta, marcar hasta que distancia llega el vaso.
•
TEMA 1: “Aprendiendo sobre Energía Cinética” APRENDIZAJE
ESPERADO:
Establecer
relaciones
entre
distintos
conceptos relacionados con la energía cinética (masa) (velocidad). FOCALIZACIÓN: •
•
cuerda con la misma intensidad y dejamos caer. •
¿Qué factores influyen en la energía cinética?
_____________________________________________________________
Marcamos la posición donde se movió el bloque.
COMPARACIÓN: •
¿A qué se refiere energía cinética traslacional de un objeto? Fundamenta
¿Qué entiendes por energía cinética? Menciona 2 ejemplos.
_____________________________________________________________
Ahora colocamos peso dentro de la cubeta, tiramos nuevamente la
_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ •
¿Qué son sustancias granules? Escribe sus características
_____________________________________________________________ HIPÓTESIS:
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________ APLICACIÓN: • EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 •
Ponemos en una cubeta llena de lentejas varios objetos de diferentes densidades en superficie y otros menos densos, bajo superficie. Luego sacudimos la cubeta.
•
Realizamos los mismos pasos anteriores, pero ahora con la cubeta de arroz.
Da 2 ejemplos de las transformaciones de energía cinética en situaciones del entorno.
•
Explique el Principio de Conservación de la Energía.
I.E. Nuestra Señora del Rosario Dominicas de la Inmaculada
I.E. Nuestra Señora del Rosario Dominicas de la Inmaculada Concepción
ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova
TEMA 3: “Aprendiendo sobre Energía Térmica”
TEMA 2: “Aprendiendo sobre Energía Calorífica” APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar las utilidades de la energía calorífica FOCALIZACIÓN: • ¿Qué energía nos proporciona el sol? _____________________________________________________________ • ¿Cómo se transmite el calor de un cuerpo hacia otro? _____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • • •
Verter el agua fría en un vaso Colocar una gota de colorante alimenticio en centro Hacer lo mismo con el agua caliente. Experiencia Nº 2
• •
Impregnar la superficie del terrón de azúcar con un poco de ceniza de un cigarro. Con ayuda de luna cuchara acerca el terrón de azúcar a la llama del mechero o vela.
COMPARACIÓN: •
Explica la reacción de las moléculas en agua fría y en agua caliente (EXP. 1) _____________________________________________________________ •
¿Qué función cumple el catalizador?
ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova García
APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar cómo influye la energía térmica en un cuerpo FOCALIZACIÓN: •
¿Para ti que es una energía térmica?
_____________________________________________________________ •
¿En qué se usa la energía térmica?
_____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • Colocar unas gotas de alcohol sobre el antebrazo • Repetir pero ahora con agua • Discutir las sensaciones. Experiencia Nº 2 • Después de haber calentado el agua luego la verteremos en la botella la taparemos y esperemos unos minutos, después de esos minutos vamos a vaciar el agua a la jarra y taparemos inmediatamente. COMPARACIÓN: • ¿Cuál fue la reacción al aplicarse alcohol en el antebrazo? _____________________________________________________________
_____________________________________________________________ • Averiguar sobre la composición del azúcar y la ceniza APLICACIÓN: • ¿Qué es un catalizador? Menciona 3 ejemplos •
Explica cómo se adaptan los seres vivos a la energía del sol
•
Escribe 5 beneficios de la energía solar.
•
Se cumplió la hipótesis planteada. Fundamente tu respuesta.
_____________________________________________________________ APLICACIÓN: • ¿Qué sientes al aplicarte perfume a tu cuello? ¿Por qué crees que sucede esto?
•
Escribe 3 ejemplos de cambio de temperatura I.E. Nuestra Señora del Rosario Dominicas de la Inmaculada Concepción
ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova García
TEMA 4: “Aprendiendo sobre Energía Magnética ” APRENDIZAJE ESPERADO: Comprobar cómo se presenta la energía magnética en diferentes cuerpos. FOCALIZACIÓN: • ¿Qué entiendes por Magnetismo? ¿Qué es un imán? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ •
¿Qué características poseen los objetos que son atraídos por
Experiencia Nº 3 •
Acercamos clips y contamos cuantas capas son de sujetar cada uno de ellos, intercalando papeles entre el imán y un clip hasta que no sea capaz de sujetarlo.
COMPARACIÓN: • ¿A qué cuerpos atraen el imán? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ •
¿Por qué el imán puede atraer a los cuerpos sin que haya contacto directo?
_____________________________________________________________ _____________________________________________________________
imanes? Has un listado de 3 objetos que tienes en tu casa. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • • •
Sujeta la pajita con la bola de plastilina de forma que quede vertical. Ensarta un imán través de la pajita. Añade más imanes procurando que se enfrenten siempre polos opuestos
Experiencia Nº 2 • • •
Enrollemos el alambre de cobre alrededor del clavo, el alambre tiene que quedar parejo y apretado, cuyos extremos no deben tocar el clavo. Pegamos con cinta adhesiva los extremos del alambre con los polos positivos y negativos de una pila. Acercamos la punta del clavo a los alfileres sujetando la pila.
APLICACIÓN: •
¿Cómo funcionan las brújulas?
•
Establece diferencias entre polo terrestre y polo magnético
•
¿Por qué la tierra es considerada un imán? Explica
•
Indaga sobre la levitación
•
¿Qué es la magnetita?
•
Averigua sobre las utilidades y beneficios del magnetismo.
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ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova García
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TEMA 6: “Aprendiendo sobre Potencia Mecánica”
TEMA 5: “Aprendiendo sobre Energía Estática” APRENDIZAJE ESPERADO: Comprobar que la energía estática está presente en todos los cuerpos.
APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar que la potencia en un cuerpo depende del trabajo y del tiempo empleado.
FOCALIZACIÓN: • ¿Crees tú que un objeto se pueda mover sin recibir la energía de otro
FOCALIZACIÓN: • ¿Qué entiendes por potencia mecánica? _____________________________________________________________
cuerpo? Fundamenta _____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • Colocamos la lata encima de una mesa o en el suelo. • Inflamos un globo y lo frotamos bien con una paño de lana. • Acercamos el globo a la lata. Experiencia Nº 2 • En un platito colocamos un poco de azúcar • Luego frotamos el globo con la franela • Finalmente acercamos el globo a la azúcar Experiencia Nº 3 • Cortamos con la tijera en el papel crepe, formando muñequitos. • Luego frotamos el globo con la franela. • Después acercamos el globo a un muñequito. COMPARACIÓN: • ¿Qué son átomos neutros? _____________________________________________________________ • ¿Por qué se produce la energía estática? _____________________________________________________________ APLICACIÓN: • ¿Cómo se electrizan los cuerpos?. Averigua por frotamiento, contacto y por inducción • Elabora un cuadro comparativo entre sustancias iónicas y moleculares.
_____________________________________________________________ •
¿Cómo puedes determinar que un cuerpo es más potente que otro? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN:
Experiencia Nº 1 • Usa el abrelatas para abrir los dos extremos de la lata de café • En las tapas de plástico, con la tijera, hacer un pequeño agujero en cada una de ellas • En la liga hacer un nudo en el medio • Luego con la cinta adhesiva, sujetar las pilas a un lado de la liga, procura que quede en el centro • Meter la liga por el agujero de una de las tapas, poner el palito como tope • Poner la tapa en la lata y la liga dentro de la lata Experiencia Nº 2 •
Colocamos la pelota de tenis sobre la pelota de baloncesto y en una posición adecuada dejamos caer juntas las dos pelotas.
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COMPARACIÓN: •
_____________________________________________________________ _____________________________________________________________
•
TEMA 7: “Aprendiendo sobre Presión”
Explica el efecto que tiene la altura sobre un cuerpo en movimiento
_____________________________________________________________
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APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar que sin la presencia de la presión no se podrá realizar ninguna clase de trabajo. FOCALIZACIÓN: • ¿Qué entiendes por presión? _____________________________________________________________
Has un cuadro comparativo entre energía potencial y cinética:
•
¿Qué conocimiento tienes acerca de la tercera ley del movimiento de Newton?
_____________________________________________________________ HIPÓTESIS: _____________________________________________________________ EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • APLICACIÓN: •
Menciona diferentes máquinas que utilizan la energía potencial. Realiza un listado de 4 ejemplos.
•
¿Qué tipo de magnitud es la potencia?
•
¿Todos los cuerpos en movimiento han sido consecuencia de energía potencial?
• • • •
Cortamos en el cartón 4 alerones para el cohete y los fijamos a la botella con cinta. Usando el clavo, hacemos un pequeño agujero en el tapón, del tamaño adecuado para que la aguja de balón quede bien encajada. Llenamos la cuarta parte de la botella con agua, metemos el tapón en el cuello de la botella y apretamos todo lo que podemos. Conectamos el inflador a la aguja de balón. Colocamos la botella cohete en la posición correcta y comenzamos a bombear.
COMPARACIÓN: • ¿Por qué el agua no se vierte a pesar de haber girado el vaso? _____________________________________________________________ •
¿A qué conlleva el aumento de la presión? Explica
_____________________________________________________________ APLICACIÓN: • •
¿Por qué se usan cuchillas para patinar sobre hielo? ¿Tiene esto alguna relación con la presión? Investiga qué es presión arterial
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ÁREA: Ciencia y Tecnología GRADO: 5° “G” DOCENTE: Shirley Córdova García
Experiencia Nº 3 •
TEMA 8: “Aprendiendo sobre Trabajo” APRENDIZAJE ESPERADO: Comprobar el uso del trabajo en acciones diarias FOCALIZACIÓN: • ¿Por qué crees que se produce el trabajo? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ •
Menciona 3 acciones donde realices trabajo
_____________________________________________________________ _____________________________________________________________
Colocaremos la barra en posición horizontal sostenida –solo por contacto- entre nuestros dos dedos índices, situados éstos en los extremos de la barra. Manteniendo la posición horizontal de la barra trataremos de aproximar los dos dedos hasta que hagan contacto. Una vez que lo consigamos, marcaremos en la barra el punto en donde ha tenido lugar el encuentro y repetiremos la experiencia, pero colocando nuestros dedos en dos puntos diferentes a los anteriores.
Experiencia Nº 4 •
Llenar 3 vasos por la mitad
•
En el primer vaso colocamos un huevo
•
En el segundo vaso disolvemos un poco de sal y colocamos el segundo huevo
•
En el tercer vaso echamos disolvemos más sal que en el vaso anterior y echamos el tercer huevo.
HIPÓTESIS: _____________________________________________________________
COMPARACIÓN: EXPLORACIÓN: Experiencia Nº 1 • •
Colocamos 3 vasos formando un triangulo equilátero Apoyaremos cada varilla en un vaso e iremos estructurando los apoyos de manera que el extremo de la primera se apoye en la segunda, el de la segunda en tercera y el de esta en la primera. Colocamos un libro encima.
• ¿Realizando trabajo produces energía? _____________________________________________________________ • ¿Qué cambios produce el trabajo en un cuerpo? _____________________________________________________________ • ¿Cuántas fuerzas actúan en el huevo? _____________________________________________________________ APLICACIÓN: •
Experiencia Nº 2 • Tocar con el clavo la mejilla y se notará frío. Colocarlo sobre la pieza de hierro, martillear hasta aplastarlo un poco, acercarlo a la mejilla y se sentirá que está caliente.
¿Cómo se halla el centro de gravedad de un cuerpo?
RESULTADOS TEMA 1: “Aprendiendo sobre Energía Cinética” HIPÓTESIS: La energía cinética depende directamente de la masa y la velocidad. COMPARACIÓN: •
¿A qué se refiere energía cinética traslacional de un objeto? Fundamenta Al hablar del movimiento de un cuerpo, es obvio que puede darse el traslado de este cuerpo. Es por ello que a la energía cinética implícita en el traslado de un cuerpo se le denomina energía traslacional.
•
¿Qué son sustancias granules? Escribe sus características Las sustancias granulares son aquellas que cumplen la función de los líquidos.
APLICACIÓN: •
•
Da 2 ejemplos de las transformaciones de energía cinética en situaciones del entorno. _
El martillo en su movimiento para golpear el clavo.
_
La piedra en su recorrido por el aire después de haber sido lanzada.
Explique el Principio de Conservación de la Energía. Indica que la energía no se crea, ni se destruye; solo se transforma de una forma u otra. Afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformase en otra forma de energía. TEMA 2: “Aprendiendo sobre Energía Calorífica”
HIPÓTESIS: La energía calorífica aparece cada vez que los cuerpos son expuestos al efecto del calor. COMPARACIÓN: •
Explica la reacción de las moléculas en agua fría y en agua caliente (EXP. 1) En el agua caliente las moléculas están en constante movimiento y cualquier sustancia que se sumerja se expandirá más rápido.
•
¿Qué función cumple el catalizador? El catalizador ayuda a agilizar una reacción.
APLICACIÓN: •
¿Qué es un catalizador? Menciona 3 ejemplos Es una sustancia que se presenta en una reacción química en contacto físico con los reactivitos, y acelera, induce o propicia dicha reacción sin actuar en la misma. Ejemplos: níquel, enzimas, platino.
•
Explica cómo se adaptan los seres vivos a la energía del sol Los seres vivos necesitan de la energía solar para poder sobrevivir. Por ejemplo las plantas lo necesitan para la fotosíntesis. Además todos los seres vivos necesitamos mantener un buen equilibrio interno y para esto necesitamos energía.
•
•
Escribe 5 beneficios de la energía solar. _
Es inagotable
_
No disminuye la calidad del aire y de los suelos
_
Es limpia y respetuosa con el medio ambiente
_
Ayuda en la lucha contra el cambio climático y efecto invernadero
_
Contribuye al desarrollo sostenible.
Averigua sobre la composición del azúcar y la ceniza. El azúcar es sacarosa, un carbohidrato de origen natural compuesto por carbono, oxígeno e hidrógeno. Los azúcares blancos son alimentos muy puros con más del 99% de sacarosa. La ceniza está compuesta por aminoácidos, óxidos de metales, proteína vegetal, carbohidratos y potasio.
TEMA 3: “Aprendiendo sobre Energía Térmica” HIPÓTESIS: La variación de la temperatura influye en la variación de la energía térmica. COMPARACIÓN: •
¿Cuál fue la reacción al aplicarse alcohol en el antebrazo? Hay un cambio de temperatura, se siente frío porque el alcohol absorbe el calor de nuestro cuerpo.
•
Se cumplió la hipótesis planteada. Fundamente tu respuesta. Sí, porque ahora podemos distinguir la variación de temperatura.
APLICACIÓN: •
¿Qué sientes al aplicarte perfume a tu cuello? ¿Por qué crees que sucede esto? Siento frío, sucede porque el perfume está compuesto por alcohol, y este tiene una gran capacidad calorífica, es decir el alcohol absorbe el calor de nuestro cuerpo y la sensación que deja sobre nuestro cuello, es fría.
•
Escribe 3 ejemplos de cambio de temperatura _
Fusión.- derretirse el hielo
_
Evaporación.- hervir agua
_
Solidificación.- hielo TEMA 4: “Aprendiendo sobre Energía Magnética”
HIPÓTESIS: El uso de la electricidad modificará propiedades magnéticas en un cuerpo.
COMPARACIÓN: •
¿A qué cuerpos atraen el imán? A los cuerpos de metal, ya que estos poseen propiedades magnéticas.
•
¿Por qué el imán puede atraer a los cuerpos sin que haya contacto directo? Porque no existe material que impida el magnetismo, además porque existe un campo magnético
APLICACIÓN: •
¿Cómo funcionan las brújulas? Funciona por medio de una aguja imantada que señala el Norte Magnético, que es ligeramente cambiante para cada zona del planeta y distinta al Norte Geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo de la tierra. La aguja imantada indica la dirección del campo terrestre, apuntando hacia los dos polos Norte y Sur.
•
Establece diferencias entre polo terrestre y polo magnético Polo terrestre.- En uno de los puntos de la superficie del planeta coincidente con el eje de rotación. Polo magnético.- Son dos puntos de la superficie de la tierra donde se encuentra sus líneas de fuerzas magnéticas.
•
¿Por qué la tierra es considerada un imán? Explica Porque la tierra genera un campo magnético, y es precisamente por eso que la aguja de una brújula siempre apunta hacia uno de los polos.
•
Indaga sobre la levitación Se denomina levitación el efecto por el que un cuerpo u objeto se halla en suspensión estable en el aire, sin mediar de otro objeto físico en contacto con el primero que sustente al que levita o "flota". Para que tenga lugar la levitación en presencia de un campo gravitatorio, es preciso: _
Una fuerza que contrarreste el peso del cuerpo (la fuerza de gravedad que actúa sobre el objeto que levita).
_
Para que se halle en suspensión estable, es necesaria una fuerza adicional que contrarreste cada pequeño desplazamiento del objeto en levitación.
•
¿Qué es la magnetita? La magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4). Su fuerte magnetismo se debe a un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos magnéticos de los distintos
cationes
de
hierro
del
sistema
se
encuentran
fuertemente acoplados,
por
interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que en cada celda unidad resulta un momento magnético no compensado. •
Averigua sobre las utilidades y beneficios del magnetismo.
UTILIDADES DEL MAGNETISMO
BENEFICIOS DEL MAGNETISMO
♥ En la medicina se elaboran
♥ Reduce el estrés
medicamentos a base de fluidos
♥ Reduce dolores corporales
magnéticos para el tratamiento
♥ Mejora
de tumores
el
sistema
inmunológicos
♥ Depilación magnética (sin dolor)
♥ Control: en la seguridad de las
♥ Se utiliza imanes en las puertas,
tiendas en las que tienen
bolsos,
adornos
y
relojes
dispositivos
imantados
para
detectar si hay algún robo.
TEMA 5: “Aprendiendo sobre Energía Estática”
HIPÓTESIS: •
Si alteramos el número de cargas negativas en un cuerpo se generará una fuerza de atracción o repulsión.
COMPARACIÓN: •
¿Qué son átomos neutros? Son átomos cuyas cargas se anulan, es decir no tienen carga eléctrica.
•
¿Por qué se produce la energía estática? Por la acumulación de un exceso de carga eléctrica en una zona con poca conductividad eléctrica, un aislante, de manera que la acumulación de la carga persisten.
APLICACIÓN: •
¿Cómo se electrizan los cuerpos? _
Frotamiento.- Producen pequeñas chispas eléctricas.
_
Contacto.- Este fenómeno de electrización se origina cuando un cuerpo saturado de electrones cede algunos a otro cuerpo con el cual tiene contacto.
_
Inducción.- Esta forma de electrización se presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente al acercarse a otro ya electrizado.
•
Elabora un cuadro comparativo entre sustancias iónicas y moleculares.
SUSTANCIAS IÓNICAS
SUSTANCIAS MOLECULARES
Son sustancias solidas, en las Son sustancias, que por general cuales la carga total efectiva es están en estado acuoso o líquido. cero, es decir no presenta carga.
Ahí
presentan
Ejemplo: NaCl sólido
representativa.
una
carga
Na+1+ Cl – 1 ACUOSO… es decir disuelto
TEMA 6: “Aprendiendo sobre Potencia Mecánica” HIPÓTESIS: •
Las fuerzas físicas de contacto entre un cuerpo y otro producirán potencia mecánica.
COMPARACIÓN: •
Explica el efecto que tiene la altura sobre un cuerpo en movimiento La altura hace que el cuerpo en movimiento caiga con mayor velocidad, porque existe gravedad.
•
Has un cuadro comparativo entre energía potencial y cinética:
ENERGIA POTENCIAL
ENERGIA CINETICA
_ Existe altura
_
No existe altura
_ No existe velocidad
_
Existe velocidad
_ Es la energía de un cuerpo _ debido a su posición
Es la capacidad de un cuerpo
para
efectuar
trabajo en virtud de su movimiento.
APLICACIÓN: •
Menciona diferentes máquinas que utilizan la energía potencial. Realiza un listado de 4 ejemplos.
•
_
Máquina térmica
_
Motor térmico
_
Comprensor de émbolos
_
Motos Stirling
¿Qué tipo de magnitud es la potencia? Es una magnitud física escalar que mide el trabajo realizado por unidad de tiempo, ó desde otro punto de vista es la rapidez para realizar un trabajo.
•
¿Todos los cuerpos en movimiento han sido consecuencia de energía potencial? No, porque también hay cuerpos en movimiento que se han originado por energía cinética.
TEMA 7: “Aprendiendo sobre Presión”
HIPÓTESIS: •
Si se aumenta la presión en un cuerpo entonces aumentará la energía potencial y cinética.
COMPARACIÓN:
•
¿A qué conlleva el aumento de la presión? Explica
Conlleva a que el cohete salga disparado, ya que la presión del aire en el interior de la botella está aumentando, a mayor presión que se aplique, el cohete irá más lejos. APLICACIÓN:
•
¿Por qué se usan cuchillas para patinar sobre hielo? ¿Tiene esto alguna relación con la presión?
La explicación está basada en la fórmula de Clausius – Clapeyron. Según esta fórmula, la temperatura a la que el hielo se funde depende de la presión que sufre, de forma que cuanta más presión tenga el hielo, menor es su temperatura de fusión y antes se funde. Y ¿cómo se conseguirá aumentar la presión? Pues reduciendo el área, sobre la que actúa nuestro peso. De esta manera, apoyándonos solo sobre la fina hoja de la cuchilla, se aumenta la presión y el hielo se funde. Al fundirse, nos deslizamos sobre agua, no sobre hielo, cosa que es mucho más fácil. •
Investiga qué es presión arterial Es la presión que ejerce la sangre contra la pared de las arterias. Esta presión es imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporte el oxigeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar. Es un tipo de presión sanguínea.
TEMA 8: “Aprendiendo sobre Trabajo” HIPÓTESIS: La acción de las fuerzas producirá trabajo mecánico si son paralelas al desplazamiento. COMPARACIÓN: •
¿Realizando trabajo produces energía? Sí, porque estamos produciendo calor y el calor es energía.
•
¿Qué cambios produce el trabajo en un cuerpo? Cambios de lugar, desgaste de energía, etc.
•
¿Cuántas fuerzas actúan en el huevo? El peso, el trabajo y el empuje.
APLICACIÓN: •
¿Cómo se halla el centro de gravedad de un cuerpo?
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo.
EXPERIENCIAS DE AMPLIACIÓN ÑBIOGAS Procedimiento: 1) usar un recipiente en forma cuadrada o cilindrica de concreto, hierro o barro y situarlo al aire libre, bajo el sol. 2) La tapa del recipiente (de concreto, hierro o plastico) debera ser atravesado por un tubo, para la salida del bio-gas. Un sello de agua como se muestra en la figura no dejara escapar el gas. 3) Llenar el recipiente de productos humedos ( estiercol, desechos organicos como paja, hojas marchitas,etc) 4) Deberá dejar un espacio vacio entre los desechos y la tapa, de más o menos 1/4 del volumen total. 5) Mantenerlo destapado durante 10 dias, debera removerlo cada dia. 6) Ahora, deberá ajustar la tapa, iniciandose asi el proceso de fermentacion sin aire (anaerobia) 7) A los diez dias el gas metano (bio-gas) invadirá el espacio superior de los desechos y se podrá utilizar durante 50 dias para calentar los elementos en la cocina. Después de este periodo se vaciará el digestor y se cargará nuevamente para otro ciclo. 9) Los residuos sirven como excelentes abonos para los cultivos
ร CONSTRUYE UN MOTOR EN 10 SEGUNDOS Materiales: -Una bateria de 1.5 Volts -Un cable de Cobre -Un tornillo para madera. -Un Iman de Neodimio.
Manos a la Obra Lo primero que se preguntaran muchos de ustedes serรก donde conseguir un Imรกn de Neodimio, para referencia lo pueden encontrar en muchas parte de la vida cotidiana, pueden conseguirlo dentro de un disco duro o para facilidad de muchos de nosotros conseguirlo en los famosos juguetes de Imanes Magnetix los cuales son de este material
1.-Colocamos el iman en la punta del tornillo.
2.- Tomamos la bateria y colocamos el tornillo con el Iman a la punta positiva.
3.- Ahora solo nos queda unir el cable de cobre de la punta negativa contra la punta de positiva en donde esta el Iman y veras como el iman da vueltas.
¿Como funciona? Cuando colocas el cable de acobre lado del imán, se cierra un circuito eléctrico. La corriente de la batería fluye al tornillo a través del del imán. El campo magnético del imán se orienta a través de sus caras planas, así que es paralelo al tornillo. La corriente eléctrica atraviesa el imán desde el centro del imán al borde, así que fluye en la dirección radial, perpendicular al campo magnético.
Puesto que el campo está a lo largo del eje de la simetría del imán y las cargas se están moviendo radialmente hacia fuera desde ese eje, la fuerza está en la dirección tangencial y así que el imán comienza a hacer girar.
ÑMOTOR DE ALTO VOLTAJE
LABORATORIO VIRTUAL ÑEnergía eólica
ÑEnergía geotermal
ÑEnergía del mar
ÑCocina solar
Ă‘Bote a vapor
Ă‘Cohetes de vinagre
Imรกgenes
LECTURA 1: La energía en casa En casa queremos estar cómodos, no pasar ni frío ni calor, tener luz de día y de noche, poder usar el agua fría y la caliente para ducharnos o lavar, poder enchufarlos electrodomésticos, los juegos y cuando sea necesario salir con el coche acomprar o de vacaciones. Para hacer todo eso, a la casa hay que “alimentarla” con una o varias formas de energía y según como esté construida y de acuerdo a como nos comportemos nosotros, tendremos que gastar más o menos cantidad de energía. Además, segúnque tipo de energía usemos, contaminaremos más o menos. Igual que tenemos cuidado con el dinero y no lo tiramos, tenemos que intentarusar la energía necesaria para cada cosa y no más. Pero como la energía no es como el dinero que se pueda contar, tenemos que aprender a conocer dónde y cuánto se gasta Una parte importante del gasto es el que necesitamos hacer para mantener el frío del invierno y el calor del verano fuera de la casa. Es el gasto en calefacción y refrigeración que se nos escapa por las ventanas, techo, suelo y paredes. Una vez la casa está confortable, tenemos que hacer funcionar los electrodomésticos y la luz. Este gasto de energía tiene la particularidad que no se puede hacer con cualquier tipo de energía sino con electricidad. Aunque no en todas las casas sea igual, se puede decir que el primer consumo es el de la calefacción y refrigeración y el segundo el de la luz y los electrodomésticos. La energía y el dinero que se nos cuela por toda la piel de nuestra casa lo hace por el siguiente orden de importancia 1. Primero a través de las ventanas 2. Segundo por el techo en el caso de que vivamos en una vivienda aislada o adosada. 3. Tercero las paredes, aunque si vivimos en una casa de varias alturas, este pasa al segundo lugar 4. Por último el suelo es el que menos contribuye al gasto de energía Consumo En cuanto al consumo que hacen todos nuestros aparatos, la lista de los “diez peores depende mucho de cuantos sois en casa, si se usa mucha o poco agua, del tipo de luces y de electrodomésticos que se tengan y muchas mas cosas. Los cambios son tan grandes como para que cualquier elemento de la lista pueda subir o bajar dos o tres puestos para cada caso particular aunque de forma general se parece a la siguiente:
LECTURA 2 Hacia el año 600 adC, el filósofo griego Tales de Mileto observó que, frotando una varilla de ámbar con una piel o con lana, se podía crear pequeñas cargas, que atraían pequeños objetos. También habían observado que si la frotaban mucho tiempo podían
causar
la
aparición
de
una
chispa.
Cerca de Mileto, (en la actualidad Turquía), se encuentra un sitio arqueológico llamado Magnesia, donde en la antigüedad se encontraron trozos de magnetita. Los antiguos griegos observaron que los trozos de este material se atraían entre sí, y también con pequeños objetos de hierro. La palabra magneto (en español, imán) proviene
del
lugar
donde
se
descubrió.
Un objeto encontrado en Iraq en 1938, fechado alrededor de 250 adC, llamado la Batería de Bagdad, se asemeja a una celda electroquímica. No se han encontrado documentos que evidencien su utilización, aunque hay otras descripciones anacrónicas de dispositivos eléctricos en muros egipcios y escritos antiguos.
En 1600, el científico inglés William Gilbert publicó su libro De Magnete, en donde utiliza la palabra latina electricus, derivada del griego elektron, que significa ámbar, para describir los fenómenos descubiertos por los griegos. También estableció las diferencias entre el magnetismo y la electricidad. Estas investigaciones fueron continuadas en 1660 por Otto von Guericke, quien inventó un generador electrostático. Robert Boyle afirmó en 1675 que la atracción y repulsión pueden producirse en el vacío. Stephen Gray, en 1729, clasificó los materiales como conductores y aislantes. C.F. Du Fay fue el primero en identificar los dos tipos de carga eléctrica, que más tarde se llamarían positiva y negativa. Pieter van Musschenbroek inventó en 1745 la botella de Leyden, un tipo de capacitor para almacenar cargas eléctricas en gran cantidad. William Watson experimentó con la botella Leyden, descubriendo en 1747 que una descarga de electricidad estática es equivalente a una corriente eléctrica.
JUEGOS
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS « http://www.taringa.net/posts/autos-motos/2874973.R/autos-de-10-segundos-_rapidos-y-ruriosos4_.html « http://www.solarizate.org/pdf/castellano/fichasalumnos/FICHA2.pdf « http://experimentosescolares.net/2011/08/%C2%BFcomo-hacer-un-motor-en-10-segundos/ « http://www.fullexperimentos.com/2010/06/digestor-de-bio-gas-casero.html « http://www.jfinternational.com/mf/energia.html « http://3.bp.blogspot.com/_yBaujaZwB2M/TGyvJtlisuI/AAAAAAAAABg/BvD_d2Jb8Ds/s1600/trabajo+tito. jpg