Laboratorio Fisica Bloque II

8/8/2019 Laboratorio Fisica Bloque II

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Laboratoriode Fsica

Bloque ll

FSICASegundo grado


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Bl

oque 2Las fuerzas:La explicacin

de los cambios


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El cambio como resultado de las interacciones entre objetos

Cmo se pueden producir cambios?El cambio y las interaccionesAprendizaje esperado: Identifica los agentes y las acciones necesarias para cambiar el estado demovimiento o de reposo de diversos objetos

Experimento 6

Las fuerzas y sus efectosPropsito del experimentoComprobars los efectos de las fuerzas.

MaterialPelota de esponja

DesarrolloColoca la pelota sobre la mesa de trabajo y obsrvala, qu forma tiene?

Qu tendrs que hacer para que la pelota abandone el estado de reposo?

Hazlo por favor y cambia la intensidad y la direccin de la accin que realizas para poner la pelota en

movimiento, qu sucede?

Pide a los dems miembros del equipo de trabajo que hagan lo mismo que t, tomando nota cuidadosa de

los resultados de las experiencias.

Qu se necesita para hacer que un objeto abandone el estado de reposo?

Pon encima de la pelota una mano y apritala de arriba hacia abajo, qu sucede?

Pide a los dems miembros del equipo de trabajo que hagan la misma operacin con la pelota, qu

sucede?

Comenten las experiencias personales y traten de explicarlas. Por qu sucede lo que observan en la pelota?

Cmo llaman a la accin anterior? Comenten entre los compaeros de equipo y anoten las conclusiones.

Qu sucedi al dejar de aplicar la fuerza sobre la pelota? Comenten entre los compaeros de equipo y

registren las conclusiones.

Cmo explican lo anterior?

Coloquen la pelota sobre la mesa de trabajo y por turno, apliquen una fuerza por un lado de ella, qu

sucede?

Repitan la operacin, aplicando la fuerza sobre la pelota en diferente direccin, qu sucede?

Si la pelota se encuentra en movimiento y deseas detenerla, qu debern hacer?

Si la pelota se encuentra en movimiento y desean desviarla de su trayectoria qu debern hacer?

En los casos anteriores se han aplicado una serie de fuerzas que han provocado varios efectos, como el

producido cuando la fuerza se aplic de arriba abajo, provocando una presin sobre la pelota y observaron

que la pelota se

Y cuando aplicaron la fuerza por un lado de la pelota, sta


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De acuerdo con la direccin y el sentido en que realizaron la aplicacin de la fuerza, con lo que pueden

deducir que la fuerza es una magnitud de tipo

Finalmente, qu tuvieron que hacer sobre la pelota en movimiento para detenerla?

Cuando quisieron desviarla de su trayectoria inicial, sin detenerla, qu tuvieron que hacer?

Resumiendo, despus de las observaciones anteriores, podemos llegar a la conclusin de que las fuerzas

tienen los efectos siguientes:

y Producen presin y deforman los cuerpos elsticos.

y Modifican el estado de movimiento de los cuerpos.

Autoevaluacin1. Cuando aplicamos nuestra fuerza muscular sobre la pelota de esponja de arriba abajo le estamosaplicando que provoca en el cuerpo elstico

2. Si un cuerpo se encuentra en reposo y deseas ponerlo en movimiento es necesario

3. Si un cuerpo se encuentra en movimiento y deseas que se detenga, es necesario

4. Para que un cuerpo que se encuentra en movimiento cambie su direccin sin detenerse, es necesario

5. Por las caractersticas de las fuerzas, stas son magnitudes de tipo


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Experimento 7La friccin

Propsito del experimentoComprobars las ventajas y desventajas de la friccin.

Material

Dinammetro graduado en newtonsHilo camo o hilaza

Tabique

Trozo de madera de 20 x 10 x 5 centmetros

Diez cilindros de madera o tubos de metal de longitud y dimetro semejante al de un lpiz

Patn o patineta con ruedas embaladas

Dos lminas de vidrio plano de 10 x 20 centmetros

Dos botes de lmina con los bordes de las bocas con una canal (como los usados para guardar pintura o los

de leche en polvo que requieren guardarse hermticamente)

Canicas de vidrio del mismo tamao

Hojas de papel y lpiz con punta

DesarrolloPor el ttulo de la prctica, seguramente tienes ya una idea del contenido de la misma y por el propsito te

cuestionars acerca de la validez de la disyuntiva: puede la friccin ser conveniente o inconveniente?,

comenta con tus compaeros de equipo al respecto y, con la intervencin del docente, hagan una lista de

ventajas y desventajas de la friccin, basados en las experiencias propias.

Friccin

Ventajas Desventajas

Despus de discutir la experiencia, seguramente habrn llegado a la conclusin de que existe una fuerza que

se opone al desplazamiento de los cuerpos, uno sobre el otro y que se conoce como friccin.

Para su estudio experimental, atenderemos primero a los casos en que es conveniente disminuirla y, como

ya dijimos, la friccin es la fuerza que se opone al deslizamiento de un cuerpo sobre otro, como pudiera ser

el arrastrar a un cuerpo sobre el piso a partir del reposo.

Para medir el tamao de la fuerza que debers aplicar para poner al cuerpo en movimiento, usars un

instrumento que se conoce como dinammetro que, en resumidas cuentas, es un resorte que se deforma

ante la accin de una fuerza y tiene una escala en la que se puede leer el tamao de la fuerza aplicada.

Ata el tabique con el hilo camo y suspndelo del dinammetro, tomando al aparato por el aro que tiene

en un extremo mientras del gancho del extremo opuesto est suspendido el tabique, lee en la escala del

aparato y podrs conocer su peso y regstralo a continuacin._______________________________________________________________________________________

Ahora coloca el tabique sobre el suelo con la superficie mayor en contacto con el piso; procede a tirar de l

tomando el dinammetro de su argolla, mientras el gancho del mismo se encuentra fijo en el hilo camo.


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Observa la escala del dinammetro y toma nota del valor mximo que alcance.

Regstralo:___________________________________________________________

___________________________________________________________________

Repite la operacin tres veces y obtn el promedio de las lecturas, que ser el valor

de la fuerza necesaria para poner en movimiento al tabique, arrastrndolo sobre el

piso. Antalo a continuacin:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

Coloca ahora al tabique sobre el lado intermedio y procede a repetir la

experiencia de arrastrarlo sobre el piso, midiendo con el dinammetro tres

veces el tamao de la fuerza necesaria para ponerlo en movimiento; obtn

el promedio, que registrars como la fuerza necesaria para poner al ladrillo

en

movimiento:__________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_______________

Cmo son las fuerzas que ponen en movimiento a un cuerpo pesado

segn la superficie de apoyo? Iguales ( ) diferentes ( )

De lo anterior, puedes deducir que, para mover un cuerpo pesado sobre una superficie de contacto, la

superficie sobre la que descansa aquel deber ser: Mayor ( ) menor ( ) es indistinto ( ).

Analiza ahora una variante de los experimentos anteriores,

colocando en el piso una serie de cilindros de madera o metal

del mismo dimetro y poniendo encima un ladrillo atado con el

hilo camo. Repite las experiencias planteadas con

anterioridad, incluida la del intercambio de materiales con otros

equipos de trabajo.

A qu conclusiones llegan? ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

En qu momento se aplica menor fuerza para iniciar el deslizamiento?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Y si sustituyes los cilindros por canicas, qu sucede? Realiza la experiencia y toma nota cuidadosa de los

resultados:

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Qu dificultades encuentras para la aplicacin de los rodillos o las esferas en el desplazamiento de los

cuerpos pesados sobre una superficie slida?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________Una posible solucin es utilizar una plataforma con ruedas, en donde las esferas vayan contenidas en una

serie de dispositivos conocidos como baleros y que t seguramente has usado en forma de patineta o patn,

as que ahora coloca el tabique sobre la patineta o patn que hayas conseguido.

Finalmente podrs hacer un modelo de balero si usas los botes con una canal en los bordes de la boca y,

para ello, coloca sobre la mesa de trabajo uno de los botes con la boca hacia arriba y ve poniendo en la

ranura del borde una serie de canicas, tantas como puedas, dejando un pequeo espacio que les permita

rodar sin estorbarse.


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Hecho lo anterior, coloca el segundo bote boca abajo para que coincida sobre la serie de canicas. Finalmente

coloca encima de la base del segundo bote el ladrillo y hazlo girar tirando del hilo camo en forma

tangencial al bote cilndrico sobre el que descansa. Toma nota de la fuerza que se necesita para poner en

movimiento el cuerpo pesado:

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Desmonta el dispositivo anterior y pon un poco de aceite entre todas las canicas para que stas quedenlubricadas. Monta nuevamente el dispositivo y repite las operaciones propuestas en prrafos anteriores,

encuentras diferencias entre los resultados de usar el balero seco y el balero aceitado? S ( ) No ( )

A qu conclusiones llegas?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Al principio del experimento se propuso que la friccin presenta tambin aspectos positivos. A continuacin

podrs comprobar algunos de ellos; con tal fin, coloca la lmina de vidrio junto a una hoja de papel y con un

lpiz de punta bien afilada dibuja en ambas superficies la misma figura, qu sucede?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

A qu atribuyes lo observado?

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

_______________________________________________________

Una experiencia semejante es cuando tratas de caminar sobre unasuperficie mojada o peor an cuando sobre ella hay aceite o algn tipode lubricante.


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Una explicacin del cambio. La idea de fuerza

Cules son las reglas del movimiento?Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas La medicin de la fuerza. La idea de inercia. La relacin de la masa con la fuerza.

La accin y la reaccin. La descripcin y prediccin del movimiento mediante las leyes de Newton. La aportacin de Newton y su importancia en el desarrollo de la fsica y en la cultura de su tiempo.

Aprendizaje esperado: Relaciona las leyes de Newton y las identifica como un conjunto de reglasformuladas para interpretar y predecir los efectos de las fuerzas

Experimento 8La tercera ley de la dinmica

Propsito del experimentoReconocers la tercera ley de la dinmica a partir de la experimentacin.

Material

Tres o cuatro libros o algn objeto medianamente pesado como una mochila

Globo de hule

Tijeras

Popote de plstico como los usados para sorber refresco

Cinta adhesiva

Material optativoBotella de plstico como los envases desechables de refresco

Tapn cnico de hule o corcho que ajuste perfectamente en la boca del envase, que tenga un tubo que lo

atraviese por las bases

Bomba de aire para bicicleta cuya salida se pueda colocar en el tubo que atraviese el tapn

Lpiz cilndrico o varilla de madera de tamao semejante y que quepa bien en el envase

Cinta mtrica

DesarrolloPor experiencia propia sabes bien que si dejas libre un objeto cualquiera a cierta altura sobre el suelo, stetiende a caer por su peso, que es la fuerza con que es atrado hacia el centro de la Tierra y si deseas que esto

no pase, debers hacer algo como sostenerlo con un soporte, y para que lo entiendas mejor, procede de la

siguiente manera:

Pide a uno de tus compaeros de equipo que extienda frente a ti una mano con la palma hacia arriba y

ponle en ella un libro, que no deber dejar caer. Cuando esto suceda, pdele que te explique por qu no cae

el libro, anota su respuesta:

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

Intercambia con tu compaero la accin anterior y

extiende tu mano con la palma hacia arriba frente alcompaero y pdele que te coloque el libro y t no lo

dejes caer, qu notas?

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________


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Compara tu respuesta con la anotacin que hiciste para explicar lo observado en la accin de sostener el

libro por parte de tu compaero.

Qu coincidencias y qu diferencias encuentras?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Coloca nuevamente el libro en la mano extendida de tu compaero y pdele ahora que procure dejar lamano quieta una vez que al avisarle que le vas a retirar el libro, se lo quites de la mano. Despus de

anunciarle que le vas a retirar el l ibro y recordarle que su mano debe quedar quieta, retira el libro y observa.

Qu sucede?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Repitan la accin varias veces, observando qu sucede, siempre pasa lo mismo?

S ( ) No ( )

Sostn ahora el libro con la mano extendida y pide a tu compaero que lo retire en un momento dado

procurando no mover tu mano, qu sucede?

Repitan la accin varias veces, observando qu sucede.

Siempre pasa lo mismo? S ( ) No ( )

Cmo explicas lo anterior?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Repitan las acciones anteriores, pero usando ahora dos libros y observen como son ahora los resultados.

Son iguales en todo con respecto a las observaciones hechas cuando utilizaron un libro? S ( ) No ( )

En caso negativo, qu cambios notaste?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Cmo explicas lo anterior?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

En ambos casos actan dos fuerzas: una la que hace que los cuerpos tiendan a caer hacia el piso (el peso) y

una segunda, la que aplicaron t y tu compaero para evitar que los cuerpos cayeran, es decir la muscular. Si

analizas las fuerzas anteriores, seguramente podrs describir y establecer su relacin y, consecuentemente,

la ley que estamos estudiando.

El peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano es la primera fuerza y su tamao puedes

considerarlo como la unidad, y su direccin de accin es: horizontal ( ) vertical ( ) inclinada ( )

Con sentido hacia: arriba ( ) abajo ( ) la derecha ( ) la izquierda ( )

Mientras que la segunda (la muscular) tiene un tamao

Menor al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )

Mayor al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )

Igual al peso del libro o los libros colocados sobre la palma de la mano ( )Con direccin de accin: horizontal ( ) vertical ( ) inclinada ( )

Con sentido hacia: arriba ( ) abajo ( ) la derecha ( ) la izquierda ( )

En resumen: las dos fuerzas tienen:

Tamao igual ( ) diferente ( )

Direccin igual ( ) diferente ( )

Mismo sentido ( ) sentido contrario ( )


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Si llamas accin al peso, la fuerza muscular la puedes llamar como reaccin y, por lo observado, ambas

fuerzas tienen

Tamao igual ( ) diferente ( )

Direccin igual ( ) diferente ( )

Y actan en sentidos iguales ( ) sentidos contrarios ( ).

De lo anterior puedes deducir que la ley que estamos estudiando se puede enunciar de la siguiente manera:

A toda accin de una fuerza le corresponde una reaccin igual en tamao y direccin, pero en sentido

contrario.

Un ejemplo conocido de la tercera ley de la dinmica es el siguiente: toma el globo de hule e nflalo y

amrralo por la parte en que lo inflaste. Usando dos trozos de cinta adhesiva, pega alineados sobre el globo

dos pequeos pedazos de popote de plstico y pasa a travs de ellos un hilo camo que uno de tus

compaeros de equipo deber sostener a una distancia prudente, mientras t tomas el otro extremo del

hilo camo para que quede horizontal, colgando el globo junto a ti y, en un momento dado usando las

tijeras, corta la boca del globo, dejndolo libre.

Recorta la boca del globo.

Qu sucede?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Por qu?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Finalmente, usando el material optativo, toma el envase de plstico colocndole el tapn con el tubo y

asegrate que no tenga fugas; procede a ajustar la salida de la bomba de aire para bicicleta en el tubo del

tapn y sosteniendo el tapn en su lugar con una mano, procede a inyectar aire, hasta que notes que ya no

puedes inyectar ms aire.

Coloca la botella en una posicin que apunte inclinada hacia arriba y asegrate que no est frente a ella

ninguna persona y, sosteniendo el tapn, deja que la botella quede libre, qu sucede?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Mide el desplazamiento de la botella y antalo en la tabla correspondiente.

Repite la operacin, slo que ahora debers introducir en la botella el lpiz o varilla de madera antes de

proceder a inyectar aire. Una vez inflada la botella al mximo, colcala en la misma posicin que en el caso

anterior y sultala. Mide el desplazamiento de la botella y antalo en la tabla correspondiente. La siguiente

experiencia se recomienda realizarla en el patio de la escuela.

Repite la operacin, slo que ahora debers introducir agua en la botella hasta una tercera parte de su

volumen antes de proceder a inyectar aire. Una vez inflada la botella al mximo, colcala en la misma


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posicin que en los casos anteriores y sultala, con la advertencia de que al expulsar el agua sta sale a

presin y puede mojarte.

Mide el desplazamiento de la botella y antalo en la tabla correspondiente.

Botella inflada con: Desplazamiento

Slo aire

Aire y cilindro de madera

Aire y agua

Revisa la tabla y comenta con tus compaeros de equipo los resultados.

Son iguales los desplazamientos? S ( ) No ( )

En caso negativo, cmo lo explicas?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Discute las respuestas con los dems integrantes del equipo y, con el auxilio del docente, traten de llegar a

una conclusin tomando en cuenta lo siguiente:

En qu caso se requiere ms fuerza para expulsar el contenido de la botella?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Por qu?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

En qu caso es mayor la accin?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Y consecuentemente

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Autoevaluacin1. En los cohetes que se usan en las fiestas tradicionales de tu comunidad y que explotan en lo alto, la accincorresponde a

________________________________________________________________________________________

2. Cuando te sientas en una silla aplicas una fuerza sobre el asiento que es___________________________________, misma que es la correspondiente a la accin y la

correspondiente a la reaccin dnde la notas?

________________________________________________________________________________________

3. Por qu rebota una pelota elstica, cuando la lanzas contra una pared slida?________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

4. En la pregunta anterior, cul es la accin?_________________________________________ y la reaccin________________________________________________________________________________________

5. El enunciado de la tercera ley de la dinmica es:________________________________________________________________________________________

Del movimiento de los cuerpos en la Tierra


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La aportacin de Newton

El estudio de los astros en distintas culturas. Evolucin de las ideas sobre el Sistema Solar a lo largo de lahistoria. La gravitacin como fuerza; la ley de Newton. Relacin de la gravitacin con la cada libre y el peso de los objetos.

Aprendizaje esperado: Analiza la relacin entre la accin de la gravitacin con el movimiento de los cuerposdel Sistema Solar

Experimento 9Relacin entre la accin de la gravitacin con el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar

Propsito del experimentoIdentificars la interaccin gravitacional con la distancia a la que se desplazan los planetas en el Sistema

Solar.

MaterialTubo de plstico rgido de unos 15 a 20 centmetros de largo y dimetro tal que permita pasar a travs de l

hilo camo sin obstculos, como un bolgrafo desechado sin el tubito con la tinta, o tramo de tubo pvc

hidrulico de 12.5 milmetros de dimetro (1/2 pulgada) o algo semejante

Hilo camo

Dos llaveros iguales de argolla

Varias rondanas de hierro del mismo tamao

Tijeras

DesarrolloCorta un tramo de hilo camo de un metro de largo y hazlo pasar a travs del tubo de plstico,

asegurndote de que pueda correr libremente. Ata en ambos extremos del hilo los llaveros de argolla y

coloca en uno de ellos una rondana. En el otro extremo, coloca tres rondanas.

Toma el tubo de plstico por la parte media y colcalo en posicin vertical para que el extremo que tiene el

llavero con una rondana quede en la parte superior del tubo. Observa el comportamiento del hilo camo

con los llaveros y las rondanas.

Dibuja la situacin a continuacin:

Cmo explicas la situacin anterior?


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________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Para orientar tus explicaciones responde a las siguientes preguntas:

Cul es la tendencia de las rondanas y de los llaveros si los dejas en libertad a cierta altura sobre el suelo?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Cmo actan cuando estn sujetos en el hilo?________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Si no estuvieran sujetos por el hilo y colocados en el tubo de plstico, las rondanas metlicas y los llaveros

tenderan a

Por qu si el hilo puede correr libremente a travs del tubo de plstico, uno de sus extremos queda pegado

al tubo y el otro separado?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Qu sucede si tiras del extremo pegado al tubo y lo separas para dejarlo libre nuevamente?

________________________________________________________________________________________

Por qu?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

La diferencia de cantidad de materia en los extremos del hilo camo implica que en cada extremo acten

distintas fuerzas de atraccin de las masas hacia el centro de la Tierra, o lo que es lo mismo, actan distintos

pesos.

Sin variar la posicin del tubo, extiende el brazo y empieza a hacer girar la mano, observando el

comportamiento del hilo de camo y las rondanas suspendidas en los llaveros.

Cmo son los tramos de hilo en los extremos del tubo?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

El tramo de hilo con una rondana:

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________Mientras el tramo de tubo con las tres rondanas:

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Haz girar el dispositivo anterior para que la rondana recorra una trayectoria circular constante. Observa la

rapidez con la que gira. Cmo son los tramos de hilo en los extremos del tubo?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Sin variar la posicin, aumenta la rapidez del giro para que la rondana recorra una trayectoria circular

constante. Qu sucede?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________


_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Sin variar la posicin, aumenta ms la rapidez del giro para que la rondana recorra una nueva trayectoria

circular constante. Qu sucede?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________



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________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Repite la operacin anterior tantas veces como quieras y comenta con tus compaeros de equipo las

observaciones hechas al respecto. Qu sucede si disminuyes la rapidez del giro?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Considera que el tubo de plstico, los llaveros con las rondanas y el hilo camo forman un sistema, en elque el hilo sirve para que notes la relacin entre los llaveros con las rondanas y dos fuerzas: una que hace

que el llavero con una rondana al entrar en rbita girando en torno al tubo de plstico se aleje y otra que no

permite que el llavero se escape, atrayndolo hacia el centro de la rbita.

Tomando en cuenta que el dispositivo que tienes es un modelo, puedes observar que interactan dos

fuerzas: una que tiende a hacer que un objeto se aleje del centro de la rbita en la que se mueve en razn a

la rapidez de su giro, y otra, constante, que lo atrae hacia el centro de la rbita.

Si consideras el modelo en funcin de nuestro Sistema Solar, qu cuerpo ocupa el centro del mismo?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Qu cuerpos giran en torno al mismo?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Por lo que sabemos, la masa del cuerpo central es muy superior a la de cualquiera de los cuerpos que giran a

su alrededor, por lo que ejerce sobre ellos una fuerza de atraccin gravitacional mayor a la que cualquiera

de los cuerpos en rbita puede ejercer en reciprocidad sobre l. A qu conclusiones llegas?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Autoevaluacin1. El peso de un cuerpo es una manifestacin de

________________________________________________________________________________________

2. El cuerpo celeste que ocupa el centro del Sistema Solar es________________________________________________________________________________________

3. Para que una rbita sea mayor se necesita________________________________________________________________________________________4. Si disminuye la rapidez del giro, entonces

_______________________________________________________________________________________

La energa, una idea fructfera y alternativa a la fuerza


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La energa y la descripcin de las transformaciones

Experiencias alrededor de diversas formas de la energa. La idea de energa en la cotidianidad.

Aprendizaje esperado: Identificar las formas en las que se manifiesta la energa en distintos procesos yfenmenos fsicos cotidianos

Experimento 10Algunas manifestaciones cotidianas de la energaPropsito del experimentoAnalizars experimentalmente la manifestacin cotidiana de la energa y una forma de aprovecharla.

MaterialPapel aluminio

Recipiente semiesfrico de fondo plano como los llamados bol

Copilla de succin como las que presentan las flechas o dardos de juguete que se pueden pegar

humedecidas sobre las superficies planas al oprimirse

Trozo de varilla cilndrica de madera de grueso tal que ajuste en la copilla de succin, de unos cinco

centmetros de largo, con punta en un extremo

Tijeras

Dos papas crudas de tamao mediano

Cinta adhesiva

Regla graduada en centmetros

Comps

LpizDesarrolloComo sabes bien, en la vida diaria aprovechamos diferentes fuentes de energa, bsicamente de origen fsil,

como el petrleo y sus derivados o el carbn mineral, adems de otras llamadas de la biomasa, como la lea

y el rastrojo resultante de los cultivos agrcolas, y desde tiempos antiguos la energa hidrulica (de las

corrientes de agua) o la energa elica (del viento), que con las aportaciones de la ingeniera moderna, hanpermitido transformar las fuentes anteriores en formas de fcil aplicacin, como la electricidad.

Si analizas con cuidado, podrs establecer un hilo conductor

que te lleva a establecer como origen de la mayora de las

fuentes de energa a nuestro astro central del Sistema

Planetario, el Sol.

As por ejemplo, sabes ya que todos los vegetales verdes

producen su alimento a travs de la funcin fotosinttica y

que son la base primordial de las pirmides alimenticias.

Los yacimientos fsiles de carbn mineral son depsitos

formados por los bosques prehistricos que, por accin de

cataclismos terrestres, quedaron sepultados.

Los animales prehistricos que quedaron sepultados

tambin, al descomponerse, dieron por resultado laformacin de los hidrocarburos que en conjunto

conocemos como petrleo.

El ciclo del agua en la naturaleza y la formacin de

corrientes superficiales (ros y arroyos), as como la formacin de las corrientes marinas y areas, son

resultantes de los mecanismos de transmisin del calor, producido bsicamente por la energa del Sol Ante

la crisis energtica que enfrentamos a nivel mundial, se ha acentuado la necesidad de buscar alternativas

que permitan disminuir la dependencia de los energticos fsiles o no renovables.


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Para ello se han vuelto los ojos a las llamadas

energas renovables, entre las cuales destaca

la energa solar, que es aprovechada en

distintas formas como la generacin de

electricidad mediante las llamadas celdas

fotoelctricas, que en su aplicacin ms

extendida permite el funcionamiento decalculadoras, radios, etctera, que

seguramente conoces.

Otra aplicacin es el aprovechamiento de la energa calorfica proveniente del Sol en los colectores planos

que se usan para calentadores de agua o los hornos solares,

un modelo de los cuales podrs construir a continuacin:

Para que sientas en carne propia la accin de la energa solar,

procede de la siguiente manera: dibuja con el comps en el

papel aluminio dos circunferencias concntricas, una con radio

de dos centmetros y otra con radio de seis centmetros.

Usando las tijeras, recorta la circunferencia mayor y un sector

que te permita llegar a la circunferencia menor; recrtala para

obtener una figura como la siguiente: con el papel aluminio

recortado forma un embudo en torno a uno de tus dedos, el

ndice por ejemplo y pgalo con la cinta adhesiva para evitar

que se desbarate.

Apunta hacia el Sol y deja transcurrir un rato hasta que notes

algn cambio en el dedo. Qu sientes?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Con la experiencia anterior, podrs entender mejor el principio

en que basa su funcionamiento el dispositivo que puedes

construir de la siguiente manera: Toma el recipiente

semiesfrico y frralo por la parte interior con papel aluminio,

cuidando de que la parte que quede expuesta sea la ms

brillante y alsala con el dorso de una cuchara hasta que notes

que ya no se presenta ninguna arruga.

Toma ahora la copilla de succin y colcale el trozo de varilla de

madera de tal modo que quede la punta hacia afuera; ensarta

en ella una de las papas crudas con todo y su cscara y,

humedeciendo la parte cncava de la copilla, fjala en el fondodel recipiente semiesfrico.

Coloca el conjunto anterior en un lugar bien asoleado de tal

manera que el Sol le d directamente y asegrate de que reciba

la luz solar durante una media hora, haciendo los cambios de posicin necesarios para que siempre el Sol le

d directamente.


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Transcurrido el tiempo marcado, retira con cuidado

la papa del interior del recipiente y comprala con

la papa no expuesta al Sol. Encuentras alguna o

algunas diferencias?

S ( ) No ( )

En caso afirmativo, en qu consisten?

____________________________________________________________________________________

__________________________________________

Le encuentras alguna o algunas aplicaciones

prcticas al fenmeno observado?

S ( ) No ( )

En caso afirmativo, en qu consisten?

__________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Autoevaluacin

1. Qu tipo de energa has puesto de manifiesto en el experimento?________________________________________________________________________________________

2. La anterior es una energa renovable o no renovable:_______________________________________________________________________________________

3. La aplicacin de esta energa es contaminante del medio ambiente?S ( ) No ( )

4. Es cotidiana la fuente de energa estudiada?S ( ) No ( )


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La energa y el movimiento

La energa cintica y potencial. Formulaciones algebraicas. Transformaciones de la energa mecnica.

Aprendizaje esperado: Analiza las transformaciones de energa potencial y cintica en situaciones del

entorno.

Experimento 11Transformaciones de energa potencial y cinticaPropsito del experimentoReconocers experimentalmente alguna manifestacin cotidiana de las transformaciones de energa

potencial y cintica en situaciones del entorno.

MaterialTabla o bloque de madera de 10 x 15 centmetros y 2 centmetros de grueso

Tres martillos: pequeo, mediano y grande

Tres clavos de hierro de cinco centmetros de largo

Regla graduada en centmetros

Desarrollo

Al igual que todos los seres vivos, necesitamos disponer de energa, en sus diferentes formas, como luz,

calor y, sobre todo, energa vital proveniente de los alimentos. Dicho lo anterior, atendamos de lleno alguna

manifestacin cotidiana de las transformaciones de energa potencial y cintica en situaciones del entorno,

como las propuestas en el texto, analizando las siguientes actividades:

Para levantar los cuerpos de las experiencias propuestas en la pgina 160 del libro de texto, necesitas

realizar un esfuerzo que depende bsicamente del tamao del objeto y su masa.

Esto implica que has tenido que aplicar una fuerza que compense la atraccin gravitacional de la Tierra

sobre el cuerpo (su peso) y, consecuentemente, has usado cierta cantidad de energa corporal, que aument

con la altura a la que levantaste el objeto.

Como puedes ver, el objeto elevado requiri de cierta cantidad de energa para llegar hasta su posicin y

sta se acumul en forma de cierta capacidad para realizar trabajo o energa potencial que al soltar el objeto

se puso de manifiesto en forma de movimiento (energa cintica) y despus, al chocar contra los objetos

colocados en la base, los deform (manifestaciones de la energa mecnica).Tomando en cuenta lo anterior, junto con tus compaeros de equipo, pueden revisar el entorno y

mencionar algn o algunos aparatos que aprovechen la acumulacin de energa potencial cuando se levanta

un cuerpo y despus se le deja caer para permitirle su movimiento?

Toma nota cuidadosa de las propuestas justificando el porqu de las mismas:

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

A reserva de coincidir con alguna de las propuestas que hayan hecho en la lista anterior, procede a poner la

tabla o bloque de madera sobre la mesa de trabajo y toma por el mango el martillo menor de la lista de

material; levntalo hasta una altura determinada (10 centmetros por encima la cabeza de un clavo colocadode punta en un lugar definido de la superficie del bloque de madera) y djalo caer sin impulsarlo, slo

guindolo.Mide qu tanto penetr el clavo en la madera, anotando el dato en la tabla de datos.

Repite la accin colocando un clavo nuevo en cada ocasin, elevando el martillo hasta las alturas

consignadas en la tabla y complemntala con tus observaciones.


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Altura(centmetros)

Penetracin del clavo conmartillo pequeo

Penetracin del clavo conmartillo mediano

Penetracin delclavo con martillo

grande

10

30

50

Humedece un poco tus dedos pulgar e ndice y con cuidado toca los clavos inmediatamente despus de

haber recibido el golpe, qu notas?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Autoevaluacin1. Al levantar los martillos, stos adquieren energa

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

2. La energa adquirida por los martillos depende de _________________________________________y________________________________________________________________________________________

3. La energa del martillo elevado al caer se transforma en________________________________________________________________________________________

4. La energa anterior se transforma en ____________________________________________ y

________________________________________________________________________

Las interacciones elctrica y magntica

Cmo por arte de magia?


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Los efectos de las cargas elctricas Experiencias alrededor de fenmenos electrostticos, el relmpago. Formas de cargar elctricamente los objetos. Interaccin entre cargas elctricas. La fuerza elctrica. Energa elctrica.

Aprendizaje esperado: Identificar las interacciones entre cargas elctricas y las relaciona con la idea defuerza a partir de experimentos.

Experimento 12Experiencias alrededor de fenmenos electrostticosPropsitoDemostrars que la energa cintica puede producir electricidad.

MaterialTrocitos de papel de china

Plato hondo

Lmina de vidrio de tamao suficiente para cubrir el plato

Pao de seda o de fibra artificial

Pao de lana

Dos globos de hule inflados

DesarrolloColoca en el fondo del plato 12 trocitos de papel de china de unos 2 x 4 centmetros, distribuidos en toda la

superficie; a continuacin, coloca la lmina de vidrio sobre el plato y frtala con el pao de seda o fibra

artificial tan rpido como puedas, cuidando en hacerlo siempre en el mismo sentido. Observa qu sucede y

toma nota de las observaciones:

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Quita el vidrio y acerca el pao que frotaste a los papeles contenidos en el fondo del plato y observa. Qu

sucede?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________Toma ahora uno de los globos, nflalo talo con un trozo de hilo y frtalo unas 10 veces con el pao de lana.

Acrcalo a tu pelo que deber estar limpio y seco, qu sucede?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Suspende el globo frotado tomndolo del extremo del hilo y acrcale otro globo inflado suspendido del

extremo de su respectivo hilo, qu sucede?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Si los globos llegan a tocarse, qu sucede despus de un rato?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Autoevaluacin


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1. Los papeles del fondo del plato son ______________________hacia el vidrio que seha _____________________________________________________________________2. La energa adquirida por el vidrio es de tipo __________________________________3. La energa del vidrio se produjo transformando________________________________4.Al entrar en contacto los dos globos, el globo frotado

_________________________________________________________al globo sin frotar.

5. Despus de un rato, los globos __________________________________porque________________________________________________________________________

Los efectos de los imanes


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Experiencias alrededor de los imanes. El magnetismo terrestre. El comportamiento de los imanes. Fuerza magntica.

Aprendizaje esperado: Describir el magnetismo terrestre y la aplicacin de este fenmeno en elfuncionamiento de la brjula.

Experimento 13El magnetismo terrestre

Propsito del experimentoIdentificars prcticamente la existencia del magnetismo terrestre.

MaterialDos imanes de barra

Hilo de coser

Aguja de acero para coser estambre

Tapn de corcho o trozo de unicel

Plato hondo

Sustancia Agua

DesarrolloAmarra el hilo a la parte media del imn de barra y haz los ajustes

necesarios para que al suspenderlo tomndolo por el extremo libre del

hilo quede en equilibrio y pueda oscilar libremente.

Cuando el imn est en reposo, hacia dnde se orienta?

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

Da un ligero golpe al imn para que gire y djalo que vuelva a recuperar el reposo; cuando esto suceda,

observa, hacia dnde se orienta?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Repite varias veces la operacin y anota hacia dnde se orienta.

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________Comenta las observaciones con los dems compaeros de equipo y anota a qu conclusiones llegan.

Ata el otro imn de la misma manera que el anterior y espera a que quede quieto y con cuidado acrcalo al

primer imn, qu observas?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Retira el segundo imn y aproxmalo al primero desde distintas posiciones, qu observas?


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________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Qu sucede si acercas los imanes por los extremos de igual polaridad?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Qu sucede si acercas los imanes por los extremos de diferente polaridad?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Retomando las primeras observaciones, en qu direccin apuntaban los imanes que se dejan oscilar

libremente?

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Ambos imanes tenan:

La misma orientacin ( ) distinta orientacin ( )

En caso de presentar la misma orientacin, ambos imanes apuntaban

En el mismo sentido ( ) en distinto sentido ( )

En caso de presentar la misma orientacin y en el mismo sentido, hacia qu eje cardinal lo hacen?

Eje este-oeste ( )

Eje norte-sur ( )Eje noreste-sureste ( )

Eje noroeste-suroeste ( )

Qu te sugiere el hecho anterior?

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Con base en estas observaciones, y con el auxilio y orientacin del docente, procede a fabricar un aparato de

gran utilidad para la orientacin geogrfica, una brjula, para lo cual procede de la siguiente manera:

Toma la aguja y frtala con uno de los extremos de uno de los imanes de barra, siempre en el mismo

sentido.

Con esto ests transformando la aguja en un imn y, para

comprobarlo, acerca la aguja a algn objeto de hierro o acero,

como un clip o un clavo o tachuela y si se adhieren, habrscumplido con el cometido.

Una vez logrado lo anterior, atraviesa con ella el tapn de

corcho o el unicel, deposita agua en el plato hasta la mitad de

su capacidad y coloca el corcho o unicel con la aguja para que

flote libremente en la parte media de la superficie del lquido.

Qu observas?

___________________________________________________

___________________________________________________

Desva la aguja de su posicin de equilibrio y djala flotar libremente.

Qu observas?

_____________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________

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Autoevaluacin


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1. Al permitir la libre orientacin de un imn de barra, ste se orienta siempre en la direccin________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

2. Los extremos del imn de barra apuntan ___________________________________________________y________________________________________________________________________________________

3. Cuando imantas la aguja atravesada en el corcho o el unicel y la pones a flotar ____________________en

agua obtienes ____________________________________________________________________________4. El fenmeno anterior se debe a

________________________________________________________________________________________

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Documents

Laboratorio Fisica Bloque II