Docente: Shirley Sadiht C贸rdova Garc铆a
Este trabajo está realizado por las alumnas del quinto grado de secundaria del colegio Nuestra Señora del Rosario , el cual está dirigido a nuestras compañeras que deseen incrementar sus conocimientos en energía, potencia y trabajo. 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 y el funcionamiento de las fabricas. Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenuo humano también había desarrollado algunas maquinas con las que aprovechaba las fuerzas hidráulica para moler los cereales y preparar el hierro en las ferrerías o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero de gran revolución vino con la maquina de vapor. Desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología ha cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. En física se dice que se hace un trabajo cuando un objeto se mueve de un punto a otro por la aplicación de la fuerza. Una persona puede realizar un trabajo pero hasta cierto límite. Un mismo trabajo se puede realizar con diferentes maquinas sin importar el tiempo que tome hacerlo. La rapidez con que se realiza un trabajo se conoce como potencia.
Usualmente al expresarnos utilizamos palabras como trabajo, potencia o energía, estos tres términos están estrechamente relacionados pues se define Energía como la capacidad que tienen los cuerpos para producir transformaciones, como por ejemplo, realizar un trabajo y un factor importante es el tiempo empleado en el proceso, es decir la potencia con que se realiza dicho trabajo. El cálculo de un trabajo (W), de una potencia (P) desarrollada por una maquina o el control de la energía consumida o almacena, resultan muy útiles para el mantenimiento y desarrollo de la sociedad en que vivimos. Para entender la importancia que hoy en día tiene este tema, basta con remontarnos un poco a la historia y hacer un breve recuento de las actividades del hombre y su evolución. Con el correr de los siglos, todo el progreso del hombre se ha sustentado sobre estos dos pilares: • •
La invención de instrumentos para multiplicar el rendimiento del trabajo: herramientas y máquinas. El descubrimiento de nuevas fuentes y formas de energía para sumarlas a la suya limitada y poder mover con ellas sus cada vez más complicadas máquinas.
Definir y estudiar las fórmulas de trabajo, energía y potencia y aplicar los conceptos nos ayudara a resolver y analizar problemas sobre la relación entre la realización de un trabajo y el cambio de energía cinética y el principio de la energía mecánica además determinar la relación del tiempo, fuerza ,distancia y velocidad con la potencia.
Energía Magnitud física escalar que mide la capacidad para realizar un trabajo. Esto significa
que las
unidades de la energía serán las mismas que de las del trabajo. Existen diversos tipos de energía, entre ellos tenemos:
ENERGIA
MECANICA
CINÉTICA
GRAVITATORIA
CALORÍFICA
POTENCIAL
ELASTICA
ELECTRICA
LUMINOSA
ENERGIA MECÁNICA
Es un tipo de energía que permite describir el movimiento de los cuerpos. Se presenta de dos maneras distintas: 1. Energía Cinética: Energía debido a su movimiento
K=
1 2 mv 2
Donde: m = masa del cuerpo v = rapidez 2. Energía potencial Energía almacenada, acumulada ó latente, con capacidad para realizar un trabajo; que depende de su posición respecto a un sistema de referencia. Puede ser de dos tipos: a) Energía potencial gravitatoria Cuando un cuerpo está a una altura respecto a un nivel de referencia (N.R.)
Ug= mgh Donde: m = masa del cuerpo g = aceleración de la gravedad h = distancia respecto al N.R.
b) Energía potencial elástica Trabajo realizado para deformar un resorte.
Ue = ½ Kx2
Donde: K = constante elástica del resorte x = deformación ó elongación
Energía mecánica total: E = K + U
PRINCIPIOS DE CONSERVACION 1. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA MASA: Para pequeñas velocidades, comparadas con la velocidad de la luz, la masa del cuerpo permanece prácticamente constante.
m = cte
o
m=0
2. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA MECANICA En todo fenómeno físico, si no hay transformaciones de masa de energía, y si las fuerzas exteriores son conservativas, la energía mecánica permanece invariable.
E = cte
o
E=0
3. TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGIA MECANICA El trabajo neto producido por fuerzas no conservativas, como el rozamiento, es igual al cambio de la energía mecánica del sistema.
WN =
E
Esto significa que la energía mecánica se transformara en energía calorífica, sonora luminosa u otra. 4. TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGIA CINETICA El trabajo neto (producido por fuerzas conservativas y no conservativas) es igual al cambio de la energía cinética del sistema (debemos recordar que el trabajo neto se debe a la fuerza resultante).
EnergiaQuimica
Es la energía almacenada dentro de los productos químicos. No se puede ver, pero cuando se desprende los efectos pueden ser dramáticos. En los juegos artificiales, la energía química se transforma en la energía térmica, luminosa, sonora y de movimiento. En el encendedor se quema el combustible butano.
Energía Térmica
Una sustancia se compone de moléculas, que están en constante movimiento. Cuanto más caliente esta algo mas rápido se mueven las moléculas. Entonces, la energía térmica es en realidad el efecto de las moléculas en movimiento. La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.
Energia Luminosa ¿Que es la luz? Es unos de los fenómenos físicos que más han interesado a los científicos. Hoy sabemos que la luz esta formada por un tipo especial de ondas que transportan una determinada cantidad de energía, denominada Energía Luminosa. Estas ondas son transversales y tienen tres características que las diferencian del resto de las ondas: 1. Las ondas luminosas se propagan no sólo en medios materiales, sino que también pueden hacerlo en el vacio. 2. Las ondas luminosas se propagan en el vacío a la velocidad de 300 000 km/s, siendo ésta la velocidad máxima que un cuerpo puede alcanzar. 3. Las ondas luminosas tienen una longitud de onda muy pequeña, del orden de la diezmilésima de milímetro.
LA REFLEXION DE LA LUZ Fenómeno que ocurre cuando la luz que incide sobre una superficie cambia su dirección de propagación regresando al medio de donde provino la luz. Los elementos y las leyes de la reflexión: Se consideran los siguientes elementos: • El rayo incidente o rayo luminoso entes de producirse la reflexión. • El rayo reflejado, o rayo luminoso producido tras la reflexión. • La normal, que es la línea recta imaginaria perpendicular a la superficie reflectora en el punto donde se produce la reflexión. • El ángulo de incidencia, que es el ángulo formado por la normal y el rayo incidente. • El ángulo de reflexión, que es el ángulo formado por la normal y el rayo reflejado. La luz, al reflejarse en una superficie pulimentada, tiene un comportamiento regular cuyas características se concretan en las llamadas leyes de la reflexión: Primera Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentra en el mismo plano. Segunda ley. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. LA REFRACCION DE LA LUZ La refracción hace que veamos en posiciones falsas los objetos que se encuentran en un medio diferente de aquel en el que estamos nosotros. También es responsable del comportamiento que presenta ciertos dispositivos ópticos como el prisma y las lentes. Los elementos y las leyes de refracción La refracción también tiene rayo incidente, normal y ángulo de incidencia. Estos son: • El rayo refractado, que es el rayo luminoso después de producirse la refracción. • El ángulo de refracción, que es el ángulo formado por la normal y el rayo refractado. Al igual que con la reflexión, la luz, al refractarse, tiene un comportamiento regular cuyas características se concretan en las dos leyes siguientes: Primera ley. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal se encuentran en el mismo plano. Segunda ley. Cuando el rayo luminoso pasa de un medio a otro de mayor densidad, se propaga en éste último acercándose a la normal, y cuando pasa a otro medio de menor densidad, se propaga en este ultimo alejándose de la normal.
TRABAJO MECANICO
El trabajo mecánico es una magnitud física escalar que se define como la capacidad que tiene una fuerza para producir un desplazamiento. Para fuerzas constantes, el trabajo se determina operacionalmente como la componente de la fuerza en dirección del movimiento, por el módulo del desplazamiento, o dicho de otro modo, es el producto de la fuerza aplicada, por el módulo del desplazamiento, por el coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento. Debemos notar que el trabajo físico no es igual al trabajo cotidiano. Donde: W = Trabajo, se mide en el S.I. en Nm = Joule (J) F = Magnitud de la fuerza externa (T1, T2, N, Fr, P, etc.) d = Magnitud del desplazamiento = Angulo formado por la fuerza y el desplazamiento (0
180º)
Ejemplo: Analicemos el trabajo que puede realizar cada fuerza externa constante, al efectuar el desplazamiento Fuerza
Angulo
Trabajo
W 1 = T1 d Cos 90º
W 2= 0
90º
W 3= 0
180 -
W 4 = T2 d Cos
180º
W 5 = Fr d
En el caso de fuerzas variables con la posición, el trabajo se puede determinar mediante una gráfica Fuerza vs Posición, hallando el área bajo la curva. Este es el caso de la fuerza elástica (F = KX), por ejemplo: a)
Si
es variable
W = Área bajo la curva
Pero este método del área se puede emplear también para fuerzas constantes:
b) Si
es constante
W = Área bajo la curva
OBSERVACION: Cuando el trabajo no depende de la trayectoria, la fuerza que lo produce se denomina
conservativa (ejemplo: peso, fuerza normal, tensión, fuerza elástica,
etc). UNIDADES
EQUIVALENCIAS
1 Joule (J) = 1 N m
(SI)
1J
1 Ergio
= 1 Dina cm
(CGS)
1 caloría
1 Kgm
= 1 Kgf m
(MKS técnico) 1 J
= 107 ergios 4,18 J 0,24 cal
1 Kwh
= 36 x 105 J
1 Kwh
= 103W.h
POTENCIA
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. Matemáticamente obedece a la ecuación:
(2) Donde: P = Potencia W = Trabajo t
= Tiempo
F = Fuerza que realiza el trabajo V = Rapidez con que se traslada el cuerpo = Angulo entre la fuerza y la velocidad UNIDADES 1 Watt ó vatio (W) = 1 J / s : (SI) 1 kgm / s : (MKS técnico) 1 caballo fuerza o potencia (HP) 1 caballo vapor (CV)
EQUIVALENCIAS 1 kgm / s = 9,8 W 1 HP = 746 W 76 Kgm/s 1 CV = 736 W 75 Kgm/s
EFICIENCIA O RENDIMIENTO Es la relación que mide que parte o porcentaje de la potencia absorbida por el sistema en estudio es aprovechado por el mismo. Matemáticamente obedece a la ecuación:
Esto significa que en los sistemas reales no toda la potencia que se entrega al sistema (P absorbida)
es aprovechada por éste (P útil) esto quiere decir, que existe una patencia que se pierde
(P perdida) la cual se obtendrá así:
TEMA: Aprendiendo sobre energía Cinética APRENDIZAJE ESPERADO: o
Reconocer que los objetos poseen una energía, llamada energía cinética, que depende de la velocidad que llevan.
Focalización: Ø ¿Qué entiendes por energía Cinética? Ø ¿Crees que un cuerpo mantiene su energía cinética después de una aceleración?
HIPÓTESIS:______________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________
Exploración: Experimento 1: LA PAPA Y LA PAJITA MATERIALES: § § §
Una bandeja o plato Una papa de tamaño mediano Una pajita o cañita de beber
30 cm
PROCEDIMIENTO:
1. Coloca la papa en un plato o bandeja. 2. Acerca lentamente la pajita a la papa y haz presión sobre ella. La pajita debe doblarse. 3. Ahora coloca la pajita a unos 30 cm. de la papa y acércala rápidamente con la intensión de clavar la pajita en la papa.
Experimento 2:
ENERGÍA CINÉTICA
MATERIALES • •
s listones de madera de 2,10 m de largo. Una pelota de esponja de 5 cm de diámetro
• • •
Una balanza Una caja de cartón Una regla y una tiza
PROCEDIMIENTO
1. Mide la masa de la pelota con la balanza 2. Deja abierto un costado y la parte superior de la caja de cartón. Por ahí debe entrar la pelota.
3. Con la madera forma un plano inclinado de 10 cm de altura, separando los listones 3 cm. Por ese canal deslizara la pelota. Con la tiza haz una marca, toma como referencia el fondo de la caja. 4. Deja caer la pelota desde la parte superior hacia el interior de la caja.
Experimento 3:
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
MATERIALES: • • •
Una cuerda fuerte Una bobina de hilo Un peso ligero.
PROCEDIMIENTO
ü Pasar la cuerda por el agujero de la bobina y atar a un extremo el peso. ü Aguantar con una mano el otro extremo y con la otra la bobina, haciendo girar el peso en un amplio círculo por encima de la cabeza. Hacer esto lejos de cualquier cosa que pueda romperse. ü Tirar de la cuerda, acercando el peso a la bobina, y este girara más deprisa.
REFLEXIÓN/ COMPARACIÓN/ CONTRASTE: Ø ¿Porque se doblo la cañita?...exp. 1 Ø ¿Un cuerpo mantiene su energía mecánica sin importar su rapidez? Ø ¿La energía cinética depende de su masa y sus componentes de movimiento? ¿Porque? Ø ¿De qué otras maneras se puede ejemplificar a la energía cinética presente en nuestro entorno? Ø ¿Estás de acuerdo con la frase: la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma ?¿Porque? Ø Establece semejanzas entre el concepto de energía y de Trabajo APLICACIÓN: Ø ¿cuando tú golpeas la pared con un puñetazo, el dolor que te produce es debido a la reacción que genera la pared? Ø ¿Cómo es que se produce la energía cinética en un auto? Ø ¿Por qué la energía cinética de un motor se convierte en energía eléctrica mediante la inducción electromagnética? Ø ¿Por qué las dimensiones actuales del concepto de energía no nos permiten definir una unidad de energía única u objetiva? Ø ¿Por qué la energía es necesaria para mantener la aceleración de una masa a lo largo de un espacio o depende de la situación inicial y orientación del movimiento? Ø Investiga si la suma de las fuerzas a lo largo de los puntos de un desplazamiento será precisamente la energía
TEMA: Aprendiendo sobre Energía Potencial APRENDIZAJE ESPERADO: •
Conocer la energía almacenada con capacidad para realizar un trabajo, dependiendo de su posición y su nivel de referencia.
FOCALIZACIÓN:
Ø ¿Qué entiendes por energía potencial? Ø ¿Crees que todos los cuerpos poseen energía potencial?
HIPÓTESIS: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Exploración:
Experimento 1:
LENTEJAS EN MOVIMIENTO
PROCEDIMIENTO: 1. En primer lugar se coloca la pelota de ping-pong de forma que quede completamente cubierta por las lentejas, y la bola grande de acero se coloca encima de la superficie de las lentejas. 2. Se agita el recipiente que contiene el conjunto y se ve que se hunde la bola de acero y aparece la de ping-pong de entre las lentejas.
Experimento 2:
¿Cómo hago para que una lata venga cuando yo la llamo?
PROCEDIMIENTO • • •
• • •
Usa el abre latas para abrir los dos lados de la lata de café En las dos tapas de plástico hacer un pequeño agujero en cada una de ellas. En la goma elástica, hacer un nudo en medio luego con la cinta adhesiva fijar el peso a la goma elástica (procurar que el peso quede en el medio) Meter la goma elástica en el agujero de una de las tapas, poner el palito como tope Luego poner la tapa en la lata y la goma elástica dentro de la tapa Sujetar la goma elástica con un palito como habías hecho antes
Experimento 3: PROCEDIMIENTO 1.
2.
3. 4.
5. 6.
ENERGIA DE UN MANI
Pincha la aguja (por el lado del ojo) al centro del corcho. Luego, con cuidado, clava un maní en la punta de la aguja (si se rompe, intenta con otro). Comprueba que la estructura se mantenga estable sobre el corcho. Pídele a tu adulto que, con el clavo y el martillo, haga algunos agujeros en línea, en la parte inferior del tarro grande. Estos agujeros servirán como sistema de ventilación. Luego dile que haga dos agujeros en la parte superior del tarro pequeño, uno a cada lado. Fíjate que los agujeros queden exactamente opuestos (si no, tu adulto tendrá que conseguir otro tarro y hacer nuevamente los agujeros). Desliza el fierro de anticucho por los agujeros del tarro pequeño. Llena el tarro con el agua. Pon el termómetro en el agua y registra la temperatura. Pon el corcho con el maní sobre una superficie no inflamable (por ejemplo, concreto). Luego, llama nuevamente a tu adulto. Pídele que, con mucho cuidado, encienda el maní pinchado en la aguja. A veces, el maní demora un tiempo en encenderse; tal vez tu adulto necesite varios fósforos, o un encendedor. Apenas el maní se haya encendido, pon el tarro grande a su alrededor. Luego equilibra el fierro de anticucho sobre el borde del tarro, de modo que el recipiente pequeño quede exactamente sobre la llama del maní. Una vez que el maní se haya consumido (o cuando lleve bastante tiempo encendido), introduce el termómetro en el agua y registra nuevamente la temperatura. ¿Qué sucedió?
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 1. En el primer experimento ¿Cómo te explicas que la pelota de ping pong se hunde mientras que la bola de acero sale a la superficie? Este comportamiento es típico de los sólidos granulares, y se conoce como el fenómeno de las nueces de Brasil. Una característica importante es que la materia granular tiende a disipar rápidamente la energía de sus partículas debido a la fuerza de fricción y la única energía de relevancia en este tipo de sistemas es la energía potencial, debida a su posición con respecto a un campo gravitacional.
APLICACIÓN: 1. Investiga acerca del fenómeno las Nueces de Brasil. 2. En el experimento N°3 Energia de una maní . Utiliza otros frutos secos (almendras, nueces) como combustible. ¿Cuál produce más energía?
Tema: Aprendiendo sobre Energía Mecánica APRENDIZAJE ESPERADO: •
Demostrar la conservación de la energía mecánica en la caída libre de un cuerpo.
FOCALIZACIÓN: •
¿En que consiste el principio de la conservación de la energía ?
•
¿Qué entiendes por energía mecánica?
•
¿Qué es caída libre?
HIPÓTESIS: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Exploración:
Experim
PELOTA SALTARINA
PROCEDIMIENTO:
1. Introducir un tornillo por uno de los extremos del sorbete. 2. Atravesar con el taladro cada una de las tres pelotas, aproximadamente por su diámetro, de extremo a extremo. 3. Introducimos el sorbete en una de las pelotas grandes y, nos ayudamos con un destornillador para que el quede introducido en medio de la pelota. 4. Luego de introducimos en el sorbete la segunda pelota y después la pelota pequeña. 5. Cogemos el sorbete de une extremo y soltamos desde aproximadamente la mitad de nuestro cuerpo.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 1. ¿Ocurrirá lo mismo si utilizamos las tres pelotas del mismo tamaño?
2. ¿La energía mecánica siempre va a permanecer constante? 3. ¿Cómo se transforma la energía potencial gravitatoria a energía cinética? APLICACIÓN: 1. Investiga acerca del péndulo de Newton.
Tema: Aprendiendo sobre Energía Termica APRENDIZAJE ESPERADO: •
Comprobar que el calor es una fuente de energía debido al movimiento de moléculas.
FOCALIZACIÓN: • • •
¿El calor es fuente de energía? ¿De quémanera la energía térmica está presente en nuestro entorno? ¿Qué es la glucosa?
HIPÓTESIS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------. Exploración:
Experim
UN FOSFORITO DE AZÚCAR
PROCEDIMIENTO: 1.
Coge el terrón de azúcar con las tenazas y acércale la flama de un encendedor. Con este ensayo te darás cuenta de que el azúcar se tuesta oscurece) y luego se derrite, sin que arda. 2. Coge otro terrón de azúcar y espolvorea toda su superficie con un poco de de cigarrillo. 3. Ahora, siempre con las tenazas, acerca el terrón preparado hacia el encendedor.
Experim
(pues se ceniza
SENSACIÓN TÉRMICA
PROCEDIMIENTO:
1. Colocar en un recipiente con agua fría una gota de colorante alimenticio (en el centro) 2. En el otro recipiente previamente con agua hirviente , colocar también en el centro una gota de colorante 3. Observaras que el colorante se disuelve más rápido en el recipiente con agua caliente
Experim
TERMÓMETRO CASERO
PROCEDIMIENTO: 1. Manteniendo cerrado el frasquito perforar la tapa con un clavo caliente e introducir el sorbete .Sella la unión de la tapa y el sorbete con la plastilina, pega una tira de cartulina al sorbete. 2. Saca una gota de tinta con el gotero y déjala caer dentro del sorbete
3. Coloca el frasquito dentro de un recipiente que contenga agua con trozos de hielo por 5 min 4. Sin sacar el frasquito del recipiente marca en la cartulina el nivel de gota de tinta.has marcado la temperatura de o°c . 5. Saca el pomito del agua con hielo y espera unos minutos. 6. Pon a hervir agua en un recipiente. Ayudándote con la pinza, coge el pomito y colócalo en el agua hirviendo 7. Espera unos minutos y marca en la cartulina el nivel de la gota de tinta que corresponde a la temperatura de 100°c. 8. Dividiendo el espacio comprendido entre las marcas en 100 parte iguales, cada una representa 1°c
Experim
Formación del calor por medio de la energía
PROCEDIMIENTO: § § § §
Cortar una tira de papel aluminio de 15 cm x 2.5 cm , la que usaremos como alambre Dobla el papel 2 veces a lo largo , para formar una tira delgada de 15 cm Sujeta con una mano los extremos de alambre de aluminio contra cada polo de la pila Pasados 10 segundos , toca el alambre de aluminio con la otra mano mientras le sujetas ambos extremos de la pila
Experim
UN FUEGO QUE SE HACE DE ROGAR
MATERIALES: 1.
Una botella vacía de cualquier bebida gaseosa, con tapa enroscada (es preferible que sea de tres litro de capacidad). 2. Una vela de unos 10 cm. de alto. 3. Una cajita de fósforos.
PROCEDIMIENTO: a. b. c. d.
Enciende la mecha de la vela. Desenrosca la tapa y, en su interior; vierte un poco de cera caliente de la vela. Rápidamente, coloca la base de la vela sobre la cera derretida de la tapita. (Eso fijará la vela). Ahora, acerca la botella sosteniéndola boca abajo. Y enseguida, con mucho cuidado, introduce la vela encendida dentro del envase vacío y enrosca. (Es decir, cierra la botella con la tapita que tiene la vela pegada.)
Experim
LA BOTELLA QUE SE AUTOAPLASTA
PROCEDIMIENTOS: 1. 2. 3. 4. 5.
Calentaremos el agua Luego la vertiremos en la botella, utilizando el embudo La taparemos y esperemos que pase unos minutos Basearemos el agua en un vaso, e inmediatamente la taparemos con su tapón. Observaremos que poco a poca la botella se auto aplastará
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 1. En el experimento N°1 ¿Qué le ocurre al azúcar? ¿Por qué se ennegrece? 2. Como se transmite la energía de un cuerpo a otro .
3. En el experimento N°2 ¿Porque el colorante se disuelve más rápido en el agua caliente?
4. ¿Por qué se transmite el calor de la pila al aluminio? (En el experimento 4) 5. Si el papel de aluminio se cambia por el papel bond, ¿Producirá el mismo efecto? ¿Por qué? (En el experimento 4) 6. ¿Porque la llama se va aminorando? (en el experimento 5) 7. ¿Debido a que, la botella se autoplastia? (en el experimento 6) 8. ¿Por qué se dice que la energía térmica es la resultante de la energía mecánica? APLICACIÓN: 1. ¿Cómo funciona un termómetro? 2. ¿Porqué los flujos de electrones pueden generar calor? 3. ¿Qué tipo de electrones existe? 4. Investiga ¿porque el aire acondicionado es un ejemplo de la energía térmica?. 5. ¿Los vientos y huracanes son un tipo de ejemplo de energía térmica?¿por qué?
Tema: Aprendiendo sobre energía Luminosa APRENDIZAJE ESPERADO: • Demostrar la propagación de la energía luminosa utilizando una linterna
Focalización: Ø ¿Crees que la energía luminosa es necesaria?¿porque? Ø ¿Cuál es la unidad de la energía luminosa? HIPÓTESIS: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Exploración:
Experim
PROPAGANDO LA LUZ
Materiales:
Ø Una linterna Ø Una cartulina
Procedimiento.
Ø Tomamos una cartulina y hacemos un orificio Ø Colocamos la linterna de manera que su foco quede a la altura del orificio del estadio
REFLEXIÓN/ CONTRASTE/ COMPARACIÓN: Ø ¿Por qué la luz del sol se convierte en energía eléctrica? Ø ¿Por qué se produce el reflejo de un cuerpo? Ø ¿Por qué se dice que la luz traspasa el cuerpo? APLICACIÓN: Ø Investiga ¿Cuáles son las fuentes luminosas? Ø ¿La luz es absorbida por el cuerpo? Ø ¿Los cuerpos pueden ser transparentes, traslúcidos u opacos? Define cada uno.
Tema: Aprendiendo Energía Química
APRENDIZAJE ESPERADO: • Demostrar que la energía química, se produce cuando es una alteración del cuerpo.
FOCALIZACIÓN: Ø Da 2 ejemplos de energía química, en la vida cotidiana Ø ¿Por qué decimos que se produce un cambio químico? HIPÓTESIS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------. Exploración:
Experim
SILUETAS DE TECNOPOR
Materiales:
Ø Un plato Ø Una pequeña plancha de tecnopor Ø Acetona
Procedimiento:
Ø Corta pequeños trocos de tecnopor Ø Coloca pequeños trozos de tecnopor en el plato Ø Empieza a echar acetona sobre el tecnopor Ø Se empezara a disolverse poco a poco
REFLEXIÓN/ COMPARACIÓN/ CONTRASTE: Ø ¿La energía química es importante?¿porque?
Ø ¿La energía Química como se le denomina? Ø ¿Qué genera la combustión? Define también este proceso APLICACIÓN: Ø ¿Cómo puede medirse y calcularse la energía química? Ø ¿Por qué los alimentos liberan energía química? Ø ¿Cuál es la semejanza entre la combustión y la energía química?
Tema: Aprendiendo Energía Magnética APRENDIZAJE ESPERADO: • Identificar el movimiento provocadas por los campos magnéticos generados de los imanes.
Focalización: Ø ¿A que se le llama campo magnético? Ø ¿Qué tipo de materiales producen energía magnética?
HIPÓTESIS: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Exploración:
Experim
DE CLAVO A IMÁN
Materiales. Ø Ø Ø Ø Ø
Cinta adhesiva Agujas o alfileres Un clavo de 2 pulgadas 30 cm de alambre de cobre galvanizado Pila
Procedimiento: Ø Ø Ø Ø
Enrolla el alambre de cobre al clavo( debe estar apretado) Pega con la cinta adhesiva los polos positivos y negativos de la pila La pila empezara a calentar Ahora acercar la punta del calvo a los alfileres sujetando la pila.
REFLEXIÓN/COMPARACIÓN/CONTRASTE: Ø ¿Qué fuerzas ejerce la energía magnética?
Los materiales Ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.
APLICACIÓN:
Ø Investiga ¿La energía magnética terrestre es la consecuencia de las corrientes eléctricas telúricas? Ø Investiga ¿Por qué los seres humanos nos mantenemos parados y no caminamos de costado?
Tema: Aprendiendo sobre Trabajo Mecánico APRENDIZAJE ESPERADO: • Dar a conocer el concepto de trabajo mecánico a través de experiencias • Definir el Trabajo Mecánico y diferenciarlo del Trabajo cotidiano. FOCALIZACIÓN: •
¿Qué entiendes por Trabajo Mecánico? ¿Con que unidades se expresa?
• •
¿Qué diferencia hay entre Fuerza de Rozamiento y Trabajo? ¿Cuándo se levanta un cuerpo se realiza Trabajo?
•
¿Las maquinas simples realizan Trabajo?
HIPÓTESIS: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Exploración:
Experimento 1:
EL TRABAJO MECÁNICO
MATERIALES • • • • •
Un carro 20 cm de hilo 1 regla de 30 cm Un dinamómetro Dos pesas de 100 g
PROCEDIMIENTO
ü Ata el carro con el hilo y engánchalo en el dinamómetro ü Coloca el carro y el dinamómetro en el piso. Levanta con cuidado el dinamómetro hasta que el carro suba una altura de 1,50 m. Anota en un cuadro los valores que marca el dinamómetro. ü Acomoda el carro y el dinamómetro sobre tu mesa de trabajo y jala el dinamómetro hasta que el carro recorra una distancia de 1,50 m. Observa lo que sucede y anota ü Pon una pesa de 100 g sobre el carro y desplázalo horizontalmente 1,50 m. Mide la fuerza aplicada y anota. ü Pon las dos pesas de 100 sobre el carro y jala nuevamente en dinamómetro la misma distancia. Observa que sucede y anota.
Experimento 2:
CARRERAS DE GLOBOS
MATERIALES • • • •
Carretes de hilo de nailon por los que circularán los globos. Globos. Postes soporte. Trozos de rotulador o bolígrafo para los carriles.
PROCEDIMIENTO
ü Para facilitar la colocación de globos sucesivos recomendamos que al tubo de rotulador que hace de guía se le coloque un pequeño bucle de cinta adhesiva que permita la colocación del globo ya hinchado rápidamente. ü Es conveniente recordar que los globos se pican con la cinta adhesiva.
ü
Experimento 3:
EN EL ASCENSOR MATERIALES • • •
•
Cuerda. Polea. Gancho y pesitas. Papel sanitario.
PROCEDIMIENTO
ü En un gancho, se ubican varias pesitas y debajo de la última se coloca una tira muy fina de papel sanitario. ü Se permite que descienda el gancho con las pesitas, manteniendo siempre sujeto el papel. ü El papel se rompe. ü Se añaden todas las pesas posibles y se deja caer o se lanza este pequeño ascensor sin sujetar el papel. ü El papel no se rompe.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: •
Según la EXPERIENCIA Nº 1: El Trabajo Mecánico ¿Qué es un Dinamómetro? ¿Para qué sirve el Dinamómetro y en qué casos se usa?
APLICACIÓN: v ¿El análisis del concepto de trabajo desde tu punto de vista te facilita desarrollar tus actividades con eficiencia? v ¿Define la dirección y sentido que tienen la fuerza y el desplazamiento?
TEMA: Aprendiendo sobre energía Cinética APRENDIZAJE ESPERADO:
Reconocer que los objetos poseen una energía, llamada energía cinética, que depende de la velocidad que llevan.
o
HIPÓTESIS:______________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________ REFLEXIÓN/ COMPARACIÓN/ CONTRASTE: Ø ¿Porque se doblo la cañita?...exp. 1 Ø ¿Un cuerpo mantiene su energía mecánica sin importar su rapidez? Ø ¿La energía cinética depende de su masa y sus componentes de movimiento? ¿Porque? Ø ¿De qué otras maneras se puede ejemplificar a la energía cinética presente en nuestro entorno? Ø ¿Estás de acuerdo con la frase: la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma ?¿Porque? Ø Establece semejanzas entre el concepto de energía y de Trabajo APLICACIÓN: Ø ¿cuando tú golpeas la pared con un puñetazo, el dolor que te produce es debido a la reacción que genera la pared? Ø ¿Cómo es que se produce la energía cinética en un auto? Ø ¿Por qué la energía cinética de un motor se convierte en energía eléctrica mediante la inducción electromagnética? Ø ¿Por qué las dimensiones actuales del concepto de energía no nos permiten definir una unidad de energía única u objetiva? Ø ¿Por qué la energía es necesaria para mantener la aceleración de una masa a lo largo de un espacio o depende de la situación inicial y orientación del movimiento? Ø Investiga si la suma de las fuerzas a lo largo de los puntos de un desplazamiento será precisamente la energía
TEMA: Aprendiendo sobre Energía Potencial
APRENDIZAJE ESPERADO: •
Conocer la energía almacenada con capacidad para realizar un trabajo, dependiendo de su posición y su nivel de referencia.
HIPÓTESIS: La variación de la altura provocara un aumento o disminución de la energía potencial de un cuerpo.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 2. En el primer experimento ¿Cómo te explicas que la pelota de ping pong se hunde mientras que la bola de acero sale a la superficie? Este comportamiento es típico de los sólidos granulares, y se conoce como el fenómeno de las nueces de Brasil. Una característica importante es que la materia granular tiende a disipar rápidamente la energía de sus partículas debido a la fuerza de fricción y la única energía de relevancia en este tipo de sistemas es la energía potencial, debida a su posición con respecto a un campo gravitacional.
APLICACIÓN: 3. Investiga acerca del fenómeno las Nueces de Brasil. Se denomina Efecto de las nueces de Brasil a la tendencia de las partículas de mayor tamaño de una sustancia granular a ascender a la superficie de la mezcla cuando esta es agitada. Debe su nombre a que, típicamente, en una caja de frutas secas surtidas las nueces de Brasil son las de mayor tamaño
4. En el experimento N°3 Energia de una maní . Utiliza otros frutos secos (almendras, nueces) como combustible. ¿Cuál produce más energía? Al realizar el experimento 3 pero esta vez utilizando almendras y nueces pudimos comprobar que las nueces como combustible producen mas energía que las almendras debido a que estas contiene mayor cantidad de aceite y gracias a este se produce la combustión
Tema: Aprendiendo sobre Energía Mecánica APRENDIZAJE ESPERADO: •
Demostrar la conservación de la energía mecánica en la caída libre de un cuerpo.
HIPÓTESIS: La suma de las energías cinética y potencial va a producir energía mecánica, logrando así la conservación la misma, siempre y cuando no exista fricción.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 4. ¿Ocurrirá lo mismo si utilizamos las tres pelotas del mismo tamaño? Si, ya que las pelotas poseen la misma masa.
5. ¿La energía mecánica siempre va a permanecer constante? Sí, siempre y cuando no haya fricción.
6. ¿Cómo se transforma la energía potencial gravitatoria a energía cinética?
Cuando soltamos las tres pelotas desde una cierta altura y estas al caer al suelo van perdiendo energía potencial, las dos pelotas grandes revotan pero a una altura muy pequeña por lo tanto la energía potencial inicial se transforma en energía cinética de la esfera pequeña.
APLICACIÓN: 2. Investiga acerca del péndulo de Newton.
Se trata de un instrumento que consta de cinco bolas en suspensiónrigurosamente alineadas que hacen un movimiento poco presente ennuestra vida cotidiana, este instrumento demuestraque "la energía ni se crea ni se destruye, que esta se transforma" y que la cantidad de movimiento que se produce depende de dos valores: masa y velocidad
Tema: Aprendiendo sobre Energía Termica APRENDIZAJE ESPERADO: •
Comprobar que el calor es una fuente de energía debido al movimiento de moléculas.
HIPÓTESIS: Si sometemos dos cuerpos a los efectos del calor podremos obtener energía calorífica.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: 9. En el experimento N°1 ¿Qué le ocurre al azúcar? ¿Por qué se ennegrece?
El azúcar arde cuando se pone en contacto con las cenizas que funcionan como un catalizador lo que consigue que el azúcar comience a arder a una temperatura inferior a la que comienza a fundir.
10. Como se transmite la energía de un cuerpo a otro
El calor es la transferencia de energía que tiene lugar desde un cuerpo caliente (a mayor temperatura) a otro frío (a menor temperatura) al ponerlos en contacto.
11. En el experimento N°2 ¿Porque el colorante se disuelve más rápido en el agua caliente?
A medida que las moléculas de agua chocan con las moléculas del colorante, el colorante se expandirá. Como las moléculas del agua caliente se mueven más deprisa, chocarán con las moléculas de colorante con más fuerza y más frecuentemente, haciendo que el colorante se esparza más rápido en el agua caliente que en el agua fría.
12. ¿Por qué se transmite el calor de la pila al aluminio? (En el experimento 4)
Cuando en un cuerpo existe una diferencia de temperaturas o un declive de temperaturas (gradiente de temperaturas), hay una transferencia de energía desde la región de alta temperatura hasta la región de baja temperatura. Se dice que la energía se ha transferido por conducción.
13. Si el papel de aluminio se cambia por el papel bond, ¿Producirá el mismo efecto? ¿Por qué? (En el experimento 4) No, porque el papel bond a diferencia del papel aluminio no es un buen conductor de la energía (no posee buena conductividad).
14. ¿Porque la llama se va aminorando? (en el experimento 5) Ya que en el interior de la botella no hay la misma cantidad de oxigeno que en el exterior, por esta razón la energía producida por la vela va disminuyendo hasta apagarse por completo.
15. ¿Debido a que, la botella se autoplastia? (en el experimento 6)
Poco a poco la botella se auto aplastara movida por una misteriosa fuerza que la hará consumirse y ¿retraerse sobre si misma. El contacto con el aua caliente habrá aumentado la temperatura del plástico que, a su vez, calentara el aire que entra en ella al vaciar el agua. Al cerrar las botellas, conforme- debido a aun temperatura de ambiente inferior. El aire interior se va enfriando, su presión disminuirá se, menor que la atmosférica, con lo que esa diferencia de presión permitirá al material e plástico
16. ¿Por qué se dice que la energía térmica es la resultante de la energía mecánica?
La energía térmica de un cuerpo es la energía resultante de sumar todas las energías mecánicas asociadas a los movimientos de las diferentes partículas que lo componen. Se trata de una magnitud que no se puede medir en términos absolutos, pero es posible, sin embargo, determinar sus variaciones. La cantidad de energía térmica de un cuerpo pierde o gana en contacto con otro a diferente temperatura recibe el nombre de calor. El calor constituye, por tanto, una medida de la energía térmica puesta en juego en los fenómenos caloríficos.
APLICACIÓN: 6. 7. 8. 9.
¿Cómo funciona un termómetro? ¿Porqué los flujos de electrones pueden generar calor? ¿Qué tipo de electrones existe? Investiga ¿porque el aire acondicionado es un ejemplo de la energía térmica?
Es que solamente tratan el aire y obtiene la energía térmica(calor frio)de un sistema centralizado, la producción de calor suele enfriarse a calderas que funcionan con combustible. La de frio o maquinas frigoríficas, que funcionan por comprensión o por absorción y llevan el ferio producido al sistema de refrigeración.
10. ¿Los vientos y huracanes son un tipo de ejemplo de energía térmica?¿por qué?
La energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos. Cuando dos cuerpo de temperaturas se ponen en contacto, el caliente anuncia energía al frio; el tipo de energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energía térmica. Los vientos y los huracanes constituyen un ejemplo de la transformación de energía térmica comunicada a la atmosfera a través de le energía mecánica; los movientes resultantes son amplificados por la transferencia de energía mecánica de la tierra de rotación.
Tema: Aprendiendo sobre energía Luminosa APRENDIZAJE ESPERADO: • Demostrar la propagación de la energía luminosa utilizando una linterna
HIPÓTESIS: Cuando se recibe suficiente luz los cuerpos y los colores se pueden reconocer con facilidad.
REFLE XIÓN/ CONTR ASTE/
COMPARACIÓN: Ø ¿Por qué la luz del sol se convierte en energía eléctrica?
Por la energía solar fotovoltaica (PV) o también llamada electricidad solar que convierte la luz del sol directamente en electricidad. Esta electricidad generada a partir de la energía solar se puede utilizar exactamente igual que la electricidad que hay en la red, para viviendas como iluminación, para el aire acondicionado, para electrodomésticos. La energía Fotovoltaica es muy útil en sitios remotos como fuente de energía para bombear agua, electrificar cercas, aireación, etc.
Ø ¿Por qué se produce el reflejo de un cuerpo?
Cuando te pones delante de un espejo, la luz rebota en ti y pasa a través del cristal. Cuando la luz golpea la superficie brillante que hay detrás del cristal vuelve a rebotar. Esto hace que puedas verte a ti mismo. Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno de nuestro organismo dentro de parámetros normales. Se produce el reflejo por la propiedad de reflexión que es un fenómeno que produce luz cuando choca contra una superficie de separación de dos medios diferentes y está regida por la ley de reflexión. La dirección en que sale reflejada la luz viene determinada por el tipo de superficie. Si es una superficie brillante se produce la reflexión regular en que toda la luz sale en una dirección. Si la superficie es material y la luz sale desperdigada en todas las direcciones se llama reflexión difusa.
Ø ¿Por qué se dice que la luz traspasa el cuerpo?
Por la propiedad de refacción que se produce cuando un rayo de luz es desviado de su trayectoria al atravesar una superficie de separación entre medios diferentes según la ley de refacción. Esto se debe a que la velocidad de propagación de la luz de cada uno de ellos es diferente La luz se propaga en los medios materiales y también en el vacío, saqueando una línea recta, y en todas las direcciones. La luz se comporta con los cuerpos de formas diferentes según la metería de la se componen. Es absorbida caso totalmente por los cuerpos negros y reflejada en gran parte por los cuerpos blancos.
APLICACIÓN: Ø Investiga ¿Cuáles son las fuentes luminosas?
A nuestro alrededor existen infinidad de objetos que emiten luz, por ejemplo, el sol, una lámpara, una vela, etc. A estos objetos se les suele llamar fuentes de luz o fuentes luminosas, aunque en realidad lo que hacen es transformar algún tipo de energía en luz
1er Criterio: Según su naturaleza: - Fuentes naturales: el sol. - Fuentes artificiales: una linterna o vela 2do Criterio: según la forma en que se produce la emisión: - Inca descendentes: el filamento de una lámpara - Luminiscentes: el tubo de luz
Ø ¿La luz es absorbida por el cuerpo?
La ley de Beer declara que cantidad de luz es absorbida por un cuerpo depende de la concentración en la solución. Por ejemplo, en un vaso de vidrio tenemos agua con azúcar diluida y en otro vaso tenemos la misma cantidad de agua pero con más azúcar diluida. El detector es una celda fotoeléctrica y la solución de azúcar es la que se mide en su concentración.
Ø ¿Los cuerpos pueden ser transparentes, traslúcidos u opacos? Define cada uno.
Los cuerpos transparentes; permiten que los rayos de luz los atraviesen. Por lo tanto es posible ver a través de ellos. Por ejemplo: objetos de vidrio, plástico, la gelatina, el agua, etc. Los cuerpos opacos: no permiten el paso de os rayos luminoso. Por ejemplo: un trozo de madera o de hierro Los cuerpos translucidos: son aquellos que permiten el paso de una parte de luz, pero los objetos colocados de otro lado se ven borrosos como ejemplo: los vidrios esmerilados, el papel de calcar, etc.
Tema: Aprendiendo Energía Química APRENDIZAJE ESPERADO: • Demostrar que la energía química, se produce cuando es una alteración del cuerpo.
HIPÓTESIS: La energía almacenada en un cuerpo permitirá descomponerse al agregar una sustancia química. REFLEXIÓN/ COMPARACIÓN/ CONTRASTE: Ø ¿La energía química es importante?¿porque?
Si es importante, porque en la actualidad, la energía química es la que mueve a los automóviles, los buques y los aviones y, en general millones de máquinas, también es uno de los aspectos de la energía interna de un cuerpo y, aunque se encuentra siempre en la materia, solo se nos muestra cuando se produce una alteración intima de esta.
Ø ¿La energía Química como se le denomina?
Llamada también energía Nuclear, es la que produce reacciones químicas, como por ejemplo: una pila o una batería
Ø ¿Qué genera la combustión? Define también este proceso La combustión, que corresponde a una oxidación rápida y completa de materias combustibles con desprendimiento de calor, o la fermentación y la respiración que corresponden a unas oxidaciones mis lentas y a veces limitadas. La combustión muy rapida8explosion) se aprovecha en las pólvoras y en los explosivos. La combustión es una reacción química en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz. Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define en °C y a 1atm, temperatura ala que los afores de un combustible arden espontáneamente.
APLICACIÓN: Ø ¿Cómo puede medirse y calcularse la energía química?
La energía química de los alimentos se mide en calorías, aunque debemos advertir que son Calorías grandes o Kilocalorías, cada una de las cuales equivale a 1000 calorías
Ø ¿Por qué los alimentos liberan energía química?
Los alimentos también almacenan energía química y mediante estos organismos obtiene la energía necesaria para vivir, es decir, para formar y renovar tejidos. Mantener su temperatura, realizar trabajo muscular. Los alimentos contienen nutrientes tales como los carbohidratos, los lípidos (grasas), las proteínas y las vitaminas, a los cuales se les denomina biogenéticos (por ser de origen orgánico). Los organismos utilizan los alimentos para obtener energía y nutrientes; estos últimos son descompuestos para ser tul izados en el crecimiento y restauración celular. A este proceso de transformación se le denomina Metabolismo.
Ø ¿Cuál es la semejanza entre la combustión y la energía química?
La semejanza que hay entre la energía química y la combustión es que los dos son conductores del calor y además los dos dependen de los combustibles para poder producirse.
Tema: Aprendiendo Energía Magnética APRENDIZAJE ESPERADO: • Identificar el movimiento provocadas por los campos magnéticos generados de los imanes.
HIPÓTESIS: La intensidad del campo magnético aumentara cuando el cuerpo este más cerca al imán
REFLEXIÓN/COMPARACIÓN/CONTRASTE: Ø ¿Qué fuerzas ejerce la energía magnética?
Los materiales Ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.
APLICACIÓN: Ø Investiga ¿La energía magnética terrestre es la consecuencia de las corrientes eléctricas telúricas? 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
Ø ¿Por qué los imanes son un ejemplo de energía química? Fundamenta tu respuesta
La energía magnética trimestre y la de los imanes o artificiales se manifiesta con máxima intensidad como concentrada en dos puntos determinados de la tierra y de los imanes, denominados polos magnéticos, que distinguimos con los apelativos de polo norte y polo sur.
Ø Investiga ¿Por qué los seres humanos nos mantenemos parados y no caminamos de costado?
Electrones (-), neutrones y partículas subatómicas. Tienen carga positiva, negativa y neutral. Todo cuerpo descarga electricidad estática y por eso debido a la energía magnética de la tierra hace que los cuerpos se atraigan y por lo tanto caminemos sobre la superficie de la tierra. El ser humano está constituido por billones de células. Esas células están compuestas de moléculas, las moléculas de átomos y los átomos están formados por protones (positivos)
Tema: Aprendiendo sobre Trabajo Mecánico APRENDIZAJE ESPERADO: • Dar a conocer el concepto de trabajo mecánico a través de experiencias • Definir el Trabajo Mecánico y diferenciarlo del Trabajo cotidiano.
HIPÓTESIS: Si ejecuta de manera correcta comprenderé el concepto de trabajo.
REFLEXIÓN /COMPARACIÓN/ CONTRASTE: •
Según la EXPERIENCIA Nº 1: El Trabajo Mecánico ¿Qué es un Dinamómetro?
Es una aparato cuyo funcionamiento se basa en las propiedades elásticas que tienen determinados materiales al ser deformados por la acción de una o varias fuerzas.
¿Para qué sirve el Dinamómetro y en qué casos se usa? Sirve para medir las intensidades de las fuerzas.
APLICACIÓN: v ¿El análisis del concepto de trabajo desde tu punto de vista te facilita desarrollar tus actividades con eficiencia?
Desde mi punto de vista sí, pero siempre no es fácil por ejemplo cuando tenemos que arrastrar un carro pequeño con una cuerda nos resulta muy incómodo.
v ¿Define la dirección y sentido que tienen la fuerza y el desplazamiento?
Se entiende como fuerza a cualquier acción o influencia que es capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración a ese cuerpo. El desplazamiento es el vector que define la posición de un punto o partícula en relación a un origen A con respecto a una posición B.
-
- Concluimos resaltando que no debemos olvidar que La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias, ésta se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza como en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo y que hay diversas formas de demostrar que existe, como: - la energía cinética, es la capacidad que poseen los cuerpos en movimiento para producir un trabajo, esto lo podemos observar en los diversos experimentos mencionados - Un cuerpo que se encuentra a cierta altura (martillo) y se deja caer, es capaz de realizar un trabajo, esta realizando una energía Potencial, no olvidemos qe los fruots secos, son una forma de combustible para experimentos caseros, asi como lo observamos en el experimento mencionado. - Nos damos cuenta que la energía química es la energía almacenada dentro de los productos químicos, y estos a la vez liberan oxigeno - Energía que se desprende en forma de calor, energía Térmica - se aplica a cualquier esfuerzo físico o mental que se hace en orden a producir un determinado resultado, es Trabajo, podemos darnos cuenta de las fuerzas que lo ejercen al haber estado atentas en los experimentos de Trabajo Mecánico. - la energía almacenada, la energía que mide la capacidad de realizar trabajo. Cualquier objeto que esté situado a cierta altura tiene energía potencial gravitatoria; energía Potencial
CON LUZ O SIN LUZ
Experimento 1:
§ . v MATERIALES: § Una caja de cartón con tapa § Una linterna § Un clavo § Varios objetos (pelotas, botellas, etc.) v PROCEDIMIENTO: 1. Hacemos un agujero con el clavo par de las caras laterales de la caja 2. Colocamos en el interior de la caja todos los objetos escogidos 3. Tapamos la caja y observamos por el orificio 4. Abrimos la caja y apagamos la linterna 5. Volvemos a cerrar la caja y observamos en su interior nuevamente por el orificio
una
Experimento 2: SEGUNDA LEY DE LA RELFEXION DE LA LUZ Materiales • Un espejo plano • Papel • Alfileres • Corcho • Un lápiz y una regla
Procedimiento 1. 2. 3. 4.
Traza una línea recta en la hoja del papel Coloca la hoja sobre el trozo de corcho Coloca dos alfileres sobre la línea marcada Sitúa el espejo perpendicularmente a la hoja de papel, de manera que la línea marcada incida de forma oblicua en el
5. Mira a través del espejo y coloca sobre la hoja de papel dos o tres alfileres de forma que estén alineados con la imagen que de los alfileres se ha formado en el espejo. 6. Traza una línea recta sobre las marca de los alfileres que has colocado 7. Comprueba si se cumple la segunda ley de reflexión de la luz.
Experimento 3: v Materiales:
v Procedimiento • • • • • • •
-
Dos botellas de 2L ½… Tijeras Palitos de madera o tubos Viento
Comenzamos haciendo una perforación en la parte inferior de la botella. Tiene que ser suficientemente grande como para que entre el de madera o tubito que vayamos a utilizar. A continuación recortaremos las paredes (por la línea de puntos). Podemos hacer 4 pestañas de igual tamaño y altura, o de diferente altura (ver los dos modelos). Después abrimos l a s pe s t aña s de forma que queden perpendiculares a la botella. Introducimos el palito de madera o tubito por la parte inferior de la botella. El palito de madera o tubito lo podemos fijar al suelo y así podremos el efecto del viento sobre nuestro molino
Experimento 4: EL AGUA QUE FLUYE DE UNA VASIJA v MATERIALES: § Una vasija de 5 L § Un reloj con segundero § Una caña de refresco Sustancias § Agua
v
v v v v vP R O C
EDIMIENTO: 1. Llenar la vasija hasta la mitad con agua 2. Volcarla y ver cuánto tardan en salir los borbotones. 3. Repetir la operación introduciendo la caña, de forma que sobresalga de la vasija. El agua surgirá más suavemente y más deprisa.
Experimento 5: PURIFICAR AGUA CON ENERGIA SOLAR v MATERIALES: §
Un recipiente de vidrio grande, de cocina
§
Plástico para envolver comida
§
Un vaso limpio
§
Una piedra
v Sustancias §
Sal
§
Colorante natural para alimentos
§
Agua
v PROCEDIMIENTO: 1.
Mezcla agua con sal y el colorante hasta obtener agua sucia y con mal sabor en el recipiente grande de vidrio
2. Coloca el vasos limpio en el centro del recipiente 3. Cubre el recipiente con el plástico trasparente , tiene que quedar un poco suelto es decir no completamente estirado 4. Coloca la piedra en el centro del plástico , justo por encimas del vaso 5. Ahorrar colócalo en el sol
CRUCI ENERGIA Trabajo Potencia 1.
2.
4. 7. 8. 9.
6. 5. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 8.
9. 10.
Energía almacenada, acumulada o latente:_____________________________________ Energía almacenada dentro de los productos químicos: _____________________ Magnitud física escalar que se define como la capacidad que tiene una fuerza para producir un desplazamiento: ______________________ Mide el trabajo realizado por unidad de tiempo: ___________________________ Relación que mide que parte o porcentaje de la potencia absorbida por el sistema en estudio es aprovechado por el mismo: _________________________ La tendencia de las partículas de mayor tamaño de una sustancia granular a ascender a la superficie de la mezcla cuando esta es agitada : efecto__________________________ Oxidación rápida y completa de materias combustibles con desprendimiento de calor: _____________________________ Es una aparato cuyo funcionamiento se basa en las propiedades elásticas que tienen determinados materiales al ser deformados por la acción de una o varias fuerzas: _______________________________________ Energía que se desprende en forma de calor: __________________________________________ Es la capacidad que poseen los cuerpos en movimiento para producir un trabajo: Energía______________
TRABAJO Y ENERGIA: http://www.youtube.com/watch?v =SrXsIvIisyw&feature=related
TRABAJO Y ENERGIA POTENCIAL:http://www.yo utube.com/watch?v=lqsPUi5HZc0
ENERGIA MECANICA:http://www.you tube.com/watch?v=XZWbp6eW7A s&feature=related
Bibliografía: v v v v
Física, Geometría y Trgonometria-5ta EDICION 2011-UNPRG. Fisica 5to Pre- Racso Editores http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/energi01.HTM http://www.biodisol.com/biocombustibles/la-energia-que-es-la-energiafuentes-de-energia-tipos-de-energias-energias-renovables-energiascontaminantes/
v http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/trabajo_glosario/energia_mecanica/en ergia_mecanica.htm#1 v http://www.profesorenlinea.cl/fisica/EnergiaCinetica.htm v http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9tica v http://www.jfinternational.com/mf/energia-potencial.html