Para De los Santos

Principio de Pascal, prensa hidráulica
Actividad:

1-¿ Qué enuncia el principio de Pascal? ¿Por qué una prensa hidráulica nos permite ganar fuerza?

2-Necesitamos un elevador hidráulico para levantar una camioneta que pesa 15.000N .La superficie del émbolo menor es de 8cm² y la del émbolo mayor de 120cm². A)¿Qué fuerza deberemos aplicar sobre el embolo pequeño? B) ¿ Cuál es el valor de la presión lograda en el primer émbolo?c) ¿ Qué presión se logra en el segundo émbolo? Justifica. D)Si el émbolo pequeño desciende 30 cm, ¿qué volumen de líquido desplaza? e) Calcula cuántos cm asciende el émbolo mayor?

3-La base de un elevador hidráulico de automóviles posee un cilindro de 1,60 m de diámetro conectado a otro pistón de 12 cm de diámetro.a) Realiza un esquema de la prensa y ubica los datos,b) Calcula las superficies respectivas, c) ¿Qué fuerza se deberá ejercer sobre el pistón menor para sostener un automóvil de 12500 N? d) Calcula el volumen de fluido desplazado si el émbolo menor desciende 60 cm.

Principio de Arquímedes
Actividad

1-a)Enuncia el Principio de Arquímedes. B) De la ecuación de empuje despeja volumen del cuerpo.

2- Un cuerpo cuyo volumen es de 0,0009 m³ tiene un peso aparente de 3,6 N cuando se le sumerge en alcohol (densidad del alcohol 800 kg/m³ ). a) Calcula el empuje, b)¿cuál es su peso en el aire y su densidad?

3-  Un objeto que se halla totalmente sumergido en un recipiente con agua, tiene un volumen de 0,003 m³ y una densidad de 50000 kg/m³. Calcula: a) la masa y el peso del cuerpo b) El empuje que experimenta.

Para Francisco y Juan

Espacio Curricular: Física

Sistemas de unidades 
Unidades de longitud, recuperado de:
 https://www.youtube.com/watch?v=ZzqP8K2NGKk 

Unidades de superficie
 https://www.youtube.com/watch?v=hbmnkWBU2eg

Unidades de volumen
https://www.youtube.com/watch?v=_zbeX42GCac

         

Pasaje de unidades con uso de la tabla de conversión:

1)Expresar en m²: a)76 cm²   b) 19 mm²    c) 25 dm²

a) Expresar en litros: a) 5 m³    b) 24 cm³    c)8 dm³

b)Expresar en kg: a) 200 g        b) 500 g     c) 750 g

c)Expresar en Newton: a) 90 libras   b) 78,4 libras

Cálculo de superficies:

2)Hallar la superficie de: a) un cuadrado de 5 cm de lado

                                             b)un rectángulo de 44 dm por 70cm

                                             c)de un círculo de 22 cm de diámetro

3) Hallar el volumen de:a)un cilindro de 14 cm de radio y 25 cm de alto.

                                           b) un cubo de 1,5 m de lado.

                                       c) una esfera de 28 cm de diámetro

 Resuelve

1- ¿ Cuántos metros debe tener el largo de un aula que tiene 50 dm de ancho para que pueda contener 30 estudiantes a razón de 0,75 metros cuadrados por estudiante?

2- Una membrana celular tiene 70 angstrom de espesor, ¿ Cuál es el espesor de la membrana en pulgadas?

3- Convertir 150 cm cúbicos en litros

4- ¿cuál es el área en cm cuadrados de un círculo de 3,5 cm de diámetro? Convierte el resultado en metros cuadrados.

5-¿ Cuál es el volumen de una esfera en pie cúbico de una esfera de 1,4 pies? Expresa el resultado en metros cúbicos.

6- Calcula el volumen de un cilindro de 6 cm de radio y 10 cm de alto.

Unidad de Hidrostática:

    

Hidrostática: La hidrostática o estática de fluidos es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.

Contenidos: Unidades de longitud, superficie y volumen. Presión. Densidad.

Actividad
El siguiente link corresponde a un laboratorio virtual  http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Allí se  desarrollan los siguientes conceptos: presión en sólidos, presión en fluidos, Principio de Pascal, prensa hidráulica y presión atmosférica.

Presión en sólidos:
Ingresa al link y trabaja con la pestaña: "concepto de presión". Lee e interpreta para luego responder las siguientes cuestiones.

Otra explicación sobre  presión, pasar a ver:

Proyecto G.  Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

1- Imagina que colocas una tachuela entre  el pulgar y el dedo índice, aprietas la tachuela y el extremo agudo de la misma, causa dolor, no así  el extremo plano. De acuerdo al principio de acción-reacción, ¿cómo son las fuerzas que se ejercen sobre el pulgar y sobre el dedo índice?  Sin embargo, la presión en el extremo agudo de la tachuela es mucho mayor que la presión en el extremo plano, ¿a qué se debe? Defiende tu respuesta.

2- a)El concepto de fuerza es uno y el de presión, otro muy distinto,¿ cuál es la diferencia?

b- Anota la ecuación de presión y las unidades correspondientes.

3-a) ¿Es lo mismo área y superficie? Justifica.

b) Anota la ecuación para hallar el área de un cuadrado, de un rectángulo, de un círculo.

4- Realiza la actividad propuesta en el link, calculando la presión que ejerce el ladrillo, según la cara en que se apoya. Comprueba si los valores obtenidos son  correctos.Anota los cálculos realizados.

5)Calcula la presión en Pascales que ejerce un elefante sobre la tierra si su masa es de 3000 kg y la huella de cada una de sus patas es aproximadamente un circulo de 15 cm de radio. Compara el resultado con la presión que ejerce una bailarina de 55 kg que aguanta sobre la punta de uno de sus pies, siendo la superficie de apoyo 11 cm².

6- ¿Cuál es el valor de la masa en kg de un objeto que ejerce una presión de 50 N/cm² sobre un círculo de 3 cm de radio?

Densidad

 Es importante que trabajes el concepto de densidad, para ello realiza las actividades propuestas en el siguiente link: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/temperatura.htm

( trabajar con las pestañas: masa, problema, volumen y densidad)

1- ¿Se modifica la densidad de una barra de chocolate si se la corta por la mitad? Demuestra dando valores cualesquiera.

2- Busca información y expresa la diferencia entre densidad y peso específico. Anota la ecuación y unidades de ambas expresiones.

3-a) La densidad del agua en el sistema internacional (SI) es 1000 kg/m³, exprésalo en g/cm³

b) La masa de 3 litros de etanol es 2367 g. ¿Cuál es la densidad del etanol en g/cm³?¿ Cuál es la masa de 5 cm³ de etanol?

Para Cruz Torres

Espacio Curricular: Física

Sistemas de unidades 
Unidades de longitud, recuperado de:
 https://www.youtube.com/watch?v=ZzqP8K2NGKk  

Unidades de superficie
 https://www.youtube.com/watch?v=hbmnkWBU2eg

Unidades de volumen
https://www.youtube.com/watch?v=_zbeX42GCac

         

Pasaje de unidades con uso de la tabla de conversión:

1)Expresar en m²: a)76 cm²   b) 19 mm²    c) 25 dm²

a) Expresar en litros: a) 5 m³    b) 24 cm³    c)8 dm³

b)Expresar en kg: a) 200 g        b) 500 g     c) 750 g

c)Expresar en Newton: a) 90 libras   b) 78,4 libras

Cálculo de superficies:

2)Hallar la superficie de: a) un cuadrado de 5 cm de lado

                                             b)un rectángulo de 44 dm por 70cm

                                             c)de un círculo de 22 cm de diámetro

3) Hallar el volumen de:a)un cilindro de 14 cm de radio y 25 cm de alto.

                                           b) un cubo de 1,5 m de lado.

                                       c) una esfera de 28 cm de diámetro

 Resuelve

1- ¿ Cuántos metros debe tener el largo de un aula que tiene 50 dm de ancho para que pueda contener 30 estudiantes a razón de 0,75 metros cuadrados por estudiante?

2- Una membrana celular tiene 70 angstrom de espesor, ¿ Cuál es el espesor de la membrana en pulgadas?

3- Convertir 150 cm cúbicos en litros

4- ¿cuál es el área en cm cuadrados de un círculo de 3,5 cm de diámetro? Convierte el resultado en metros cuadrados.

5-¿ Cuál es el volumen de una esfera en pie cúbico de una esfera de 1,4 pies? Expresa el resultado en metros cúbicos.

6- Calcula el volumen de un cilindro de 6 cm de radio y 10 cm de alto.

Unidad      

Hidrostática: La hidrostática o estática de fluidos es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.

Contenidos: Presión. Densidad. Peso específico y su relación con la densidad. Presión hidrostática. Principio de Pascal: prensa hidráulica. Principio de Arquímedes. Ecuaciones, unidades, problemas.

Actividad

A partir del siguiente link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Aquí desarrolla los siguientes conceptos: presión en sólidos, presión en fluidos, Principio de Pascal, prensa hidráulica y presión atmosférica.

Otra explicación sobre presión, pasar a ver:

Proyecto G.  Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

Presión en sólidos:
Ingresa al link y trabaja con la pestaña: "concepto de presión". Lee e interpreta para luego responder las siguientes cuestiones.
1- Imagina que colocas una tachuela entre  el pulgar y el dedo índice, aprietas la tachuela y el extremo agudo de la misma, causa dolor, no así  el extremo plano. De acuerdo al principio de acción-reacción, ¿cómo son las fuerzas que se ejercen sobre el pulgar y sobre el dedo índice?  Sin embargo, la presión en el extremo agudo de la tachuela es mucho mayor que la presión en el extremo plano, ¿a qué se debe? Defiende tu respuesta.

2- a)El concepto de fuerza es uno y el de presión, otro muy distinto,¿ cuál es la diferencia?

b- Anota la ecuación de presión y las unidades correspondientes.

3-a) ¿Es lo mismo área y superficie? Justifica.

b) Anota la ecuación para hallar el área de un cuadrado, de un rectángulo, de un círculo.

4- Realiza la actividad propuesta en el link, calculando la presión que ejerce el ladrillo, según la cara en que se apoya. Comprueba si los valores obtenidos son  correctos.Anota los cálculos realizados.

5)Calcula la presión en Pascales que ejerce un elefante sobre la tierra si su masa es de 3000 kg y la huella de cada una de sus patas es aproximadamente un circulo de 15 cm de radio. Compara el resultado con la presión que ejerce una bailarina de 55 kg que aguanta sobre la punta de uno de sus pies, siendo la superficie de apoyo 11 cm².

6- ¿Cuál es el valor de la masa en kg de un objeto que ejerce una presión de 50 N/cm² sobre un círculo de 3 cm de radio?

Densidad

1- Es importante que trabajes el concepto de densidad, para ello realiza las actividades propuestas en el siguiente link: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/temperatura.htm

( trabajar con las pestañas: masa, problema, volumen y densidad)

2- ¿Se modifica la densidad de una barra de chocolate si se la corta por la mitad? Demuestra dando valores cualesquiera.

3- Busca información y expresa la diferencia entre densidad y peso específico. Anota la ecuación y unidades de ambas expresiones.

4-a) La densidad del agua en el sistema internacional (SI) es 1000 kg/m³, exprésalo en g/cm³

b) La masa de 3 litros de etanol es 2367 g. ¿Cuál es la densidad del etanol en g/cm³?¿ Cuál es la masa de 5 cm³ de etanol?

5) Un cuerpo de 2 dm³ pesa 156 N. Calcula el peso específico.

Presión hidrostática, vasos comunicantes, Principio de Pascal 

 A partir del siguiente link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Trabaja con la 2 da pestaña “ Principios fundamentales de la estática de los fluidos”. Lee, interpreta para luego responder las siguientes cuestiones:

Unicoos

https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio

Pasar a ver Principio de Pascal, prensa hidráulica, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=wjFQq8osNGY&t=39s

1)Fundamenta tus respuestas:

La presión que soporta un cuerpo en el interior de un líquido depende de:a)La cantidad de líquido que hay en el recipiente, b)de la forma que tenga el recipiente que contiene el líquido, c)de la profundidad a la que se encuentra el cuerpo.

2) ¿Qué soporta más presión, un cuerpo sumergido a 10 cm de profundidad inmerso en un lago enorme o en una jarra a la misma profundidad? Fundamenta tu respuesta.

3)a) Desarrolla la ecuación Ph = D .g .h  , anota las unidades correspondientes.

b- Analiza y escribe la ecuación de peso específico en función de la densidad.

c) Escribe la ecuación de presión hidrostática (Ph) en función del peso específico.

4) Un submarino se hundió a una profundidad de 50 m. Calcular la presión que soporta siendo el peso específico del agua: Pe = 1,026 gf/ cm³

5) En la quilla de un barco, a 3 m de profundidad, se produce una rajadura de 1,8m de largo por 1,20 m de ancho. a) Halla el valor de la presión en Pascales a los 3 m. b) ¿Qué fuerza deberá ejercer la chapa que tape la rajadura? Rta: 63504 N

Principio de Pascal

1- Una de las aplicaciones del Principio de Pascal es la prensa hidráulica, analiza y anata su ecuación. Explica por qué una prensa hidráulica nos permite ganar fuerzas.

2- ¿Qué expresa el principio de Pascal?

3- En un tubo en forma de U (vasos comunicantes) permite hallar, por ejemplo la densidad de uno de los líquidos inmiscibles, conociendo la del otro, interpreta y anota la ecuación correspondiente.

4) Realiza la actividad propuesta en el link para elevar el elefante.Anota los cálculos realizados.

5- Una prensa hidráulica posee émbolos de 6 cm y 20 cm de diámetro respectivamente. Realiza un esquema de la prensa hidráulica. a) Calcula la superficie de ambos émbolos, b)¿ Qué fuerza debe realizarse sobre el émbolo menor para mantener el sistema en equilibrio , cuando sobre el émbolo mayor se ubica un cuerpo que pesa 15000 N? c)Halla el valor de la masa del cuerpo que se desea elevar, d)Halla el valor de la presión lograda por el émbolo menor, ¿Qué presión se transmite al segundo émbolo?Justifica,e) Si el émbolo menor se hace descender 50 cm, ¿ qué volumen de agua desplaza? (recuerda la ecuación de volumen de un cilindro) f) Sabiendo que el volumen de agua calculado en el punto anterior, ocupa el tubo del émbolo mayor, ¿qué altura se eleva el émbolo mayor?

Presión atmosférica, presión absoluta

Presión atmosférica (P.atm) Trabajar nuevamente con el link:  http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html En este caso con la 3 er. pestaña,"midiendo presión" tomar apuntes sobre todo lo vinculado a presión atmosférica.

Para revisar conceptos sobre la experiencia de Torricelli y el valor de la presión atmosférica normal. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=JaYF3sFheZw&t=25s

1-Calcular la presión absoluta de:a) la ciudad de Quito, ubicada a 2850 m por sobre el nivel del mar.  B) Buenos Aires, ubicada a 25 m sobre el nivel del mar. densidad del aire 1,2 kg/m³

2-A 150 metros de profundidad en el fondo del mar, se encuentra una baldosa prehispánica. Considerando que la baldosa tiene forma cuadrada, y que mide 20 cm de lado, a)calcula la presión hidrostática , la fuerza que ejerce el agua sobre la baldosa.b) La presión absoluta. Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m³.

Principio de Arquímedes

Trabaja con el siguiente link, recuperado de:

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html

Para luego responder las siguiente cuestiones.

1-Expresa la diferencia entre peso real, peso aparente y empuje.

2-A medida que un cuerpo  se sumerge más y más en un líquido,¿ la fuerza de empuje aumenta, disminuye o es igual? Defiende tu respuesta.

3- Si se sumerge una esfera de 3 cm³ y otra de 1 cm³ en un mismo líquido. ¿Cambia el valor de la fuerza de empuje?

4) Se tiene un cubo de aluminio de 2700 kg/m³ de 2 cm de arista (lado). Calcular: a) Su volumen. b)El empuje que recibe cuando se lo sumerge en aceite, densidad 900 kg/m³.c)La masa del cuerpo. d)El peso del cuerpo en el aire (peso real). D) El peso del cuerpo sumergido en aceite.

5)a) De la ecuación de empuje , despeja volumen.

b) Un cuerpo sumergido en mercurio, densidad 13600 kg/m³, recibe un empuje de 1,2 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo? Expresar en cm³

Pasar a ver los siguientes vídeos:

Principio de Arquímedes, recuperdo de:

https://www.youtube.com/watch?v=PIwryk84_HA

Unicoos, problema resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=145s

Para Melanie

Principio de Arquímedes

Trabaja con el siguiente link, recuperado de:

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html
 Con la pestaña empuje, experiencias ( de la 1 a la 5) y principio de Arquímedes que muestra como surge la ecuación.

Para luego responder las siguiente cuestiones.

1-Expresa la diferencia entre peso real, peso aparente y empuje.

2-A medida que un cuerpo  se sumerge más y más en un líquido,¿ la fuerza de empuje aumenta, disminuye o es igual? Defiende tu respuesta.

3- Si se sumerge una esfera de 3 cm³ y otra de 1 cm³ en un mismo líquido. ¿Cambia el valor de la fuerza de empuje?

4) Se tiene un cubo de aluminio de 2700 kg/m³ de 2 cm de arista (lado). Calcular: a) Su volumen. b)El empuje que recibe cuando se lo sumerge en aceite, densidad 900 kg/m³.c)La masa del cuerpo. d)El peso del cuerpo en el aire (peso real). D) El peso del cuerpo sumergido en aceite.

5)a) De la ecuación de empuje , despeja volumen.

b) Un cuerpo sumergido en mercurio, densidad 13600 kg/m³, recibe un empuje de 1,2 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo? Expresar en cm³

Pasar a ver los siguientes vídeos:

Tomar apuntes de los conceptos fundamentales para resolver ejercicios.

Principio de Arquímedes, recuperdo de:

https://www.youtube.com/watch?v=PIwryk84_HA

Unicoos, problema resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=145s

Para Antonella

Unidad      

Hidrostática: La hidrostática o estática de fluidos es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.

Contenidos: Presión. Densidad. Peso específico y su relación con la densidad. Presión hidrostática. Principio de Pascal: prensa hidráulica. Principio de Arquímedes. Ecuaciones, unidades, problemas.

Actividad
A partir del siguiente link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Aquí desarrolla los siguientes conceptos: presión en sólidos, presión en fluidos, Principio de Pascal, prensa hidráulica y presión atmosférica.

Presión en sólidos:
Ingresa al link y trabaja con la pestaña: "concepto de presión". Lee e interpreta para luego responder las siguientes cuestiones.
1- Imagina que colocas una tachuela entre  el pulgar y el dedo índice, aprietas la tachuela y el extremo agudo de la misma, causa dolor, no así  el extremo plano. De acuerdo al principio de acción-reacción, ¿cómo son las fuerzas que se ejercen sobre el pulgar y sobre el dedo índice?  Sin embargo, la presión en el extremo agudo de la tachuela es mucho mayor que la presión en el extremo plano, ¿a qué se debe? Defiende tu respuesta.

2- a)El concepto de fuerza es uno y el de presión, otro muy distinto,¿ cuál es la diferencia?

b- Anota la ecuación de presión y las unidades correspondientes.

3-a) ¿Es lo mismo área y superficie? Justifica.

b) Anota la ecuación para hallar el área de un cuadrado, de un rectángulo, de un círculo.

4- Realiza la actividad propuesta en el link, calculando la presión que ejerce el ladrillo, según la cara en que se apoya. Comprueba si los valores obtenidos son  correctos.Anota los cálculos realizados.

5)Calcula la presión en Pascales que ejerce un elefante sobre la tierra si su masa es de 3000 kg y la huella de cada una de sus patas es aproximadamente un circulo de 15 cm de radio. Compara el resultado con la presión que ejerce una bailarina de 55 kg que aguanta sobre la punta de uno de sus pies, siendo la superficie de apoyo 11 cm².

6- ¿Cuál es el valor de la masa en kg de un objeto que ejerce una presión de 50 N/cm² sobre un círculo de 3 cm de radio?

Para recordar conceptos de presión, pasar a ver:

Proyecto G.  Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

Densidad

1- Es importante que trabajes el concepto de densidad, para ello realiza las actividades propuestas en el siguiente link: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/temperatura.htm

( trabajar con las pestañas: masa, problema, volumen y densidad)

2- ¿Se modifica la densidad de una barra de chocolate si se la corta por la mitad? Demuestra dando valores cualesquiera.

3- Busca información y expresa la diferencia entre densidad y peso específico. Anota la ecuación y unidades de ambas expresiones.

4-a) La densidad del agua en el sistema internacional (SI) es 1000 kg/m³, exprésalo en g/cm³

b) La masa de 3 litros de etanol es 2367 g. ¿Cuál es la densidad del etanol en g/cm³?¿ Cuál es la masa de 5 cm³ de etanol?

5) Un cuerpo de 2 dm³ pesa 156 N. Calcula el peso específico.

Presión hidrostática, vasos comunicantes, Principio de Pascal 

 A partir del siguiente link: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Trabaja con la 2 da pestaña “ Principios fundamentales de la estática de los fluidos”. Lee, interpreta para luego responder las siguientes cuestiones:

1)Fundamenta tus respuestas:

La presión que soporta un cuerpo en el interior de un líquido depende de:a)La cantidad de líquido que hay en el recipiente, b)de la forma que tenga el recipiente que contiene el líquido, c)de la profundidad a la que se encuentra el cuerpo.

2) ¿Qué soporta más presión, un cuerpo sumergido a 10 cm de profundidad inmerso en un lago enorme o en una jarra a la misma profundidad? Fundamenta tu respuesta.

3)a) Desarrolla la ecuación Ph = D .g .h  , anota las unidades correspondientes.

b- Analiza y escribe la ecuación de peso específico en función de la densidad.

c) Escribe la ecuación de presión hidrostática (Ph) en función del peso específico.

4) Un submarino se hundió a una profundidad de 50 m. Calcular la presión que soporta siendo el peso específico del agua: Pe = 1,026 gf/ cm³

5) En la quilla de un barco, a 3 m de profundidad, se produce una rajadura de 1,8m de largo por 1,20 m de ancho. a) Halla el valor de la presión en Pascales a los 3 m. b) ¿Qué fuerza deberá ejercer la chapa que tape la rajadura? Rta: 63504 N

Unicoos

https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio

Principio de Pascal

1- Una de las aplicaciones del Principio de Pascal es la prensa hidráulica, analiza y anata su ecuación. Explica por qué una prensa hidráulica nos permite ganar fuerzas.

2- ¿Qué expresa el principio de Pascal?

3- En un tubo en forma de U (vasos comunicantes) permite hallar, por ejemplo la densidad de uno de los líquidos inmiscibles, conociendo la del otro, interpreta y anota la ecuación correspondiente.

4) Realiza la actividad propuesta en el link para elevar el elefante.Anota los cálculos realizados.

5- Una prensa hidráulica posee émbolos de 6 cm y 20 cm de diámetro respectivamente. Realiza un esquema de la prensa hidráulica. a) Calcula la superficie de ambos émbolos, b)¿ Qué fuerza debe realizarse sobre el émbolo menor para mantener el sistema en equilibrio , cuando sobre el émbolo mayor se ubica un cuerpo que pesa 15000 N? c)Halla el valor de la masa del cuerpo que se desea elevar, d)Halla el valor de la presión lograda por el émbolo menor, ¿Qué presión se transmite al segundo émbolo?Justifica,e) Si el émbolo menor se hace descender 50 cm, ¿ qué volumen de agua desplaza? (recuerda la ecuación de volumen de un cilindro) f) Sabiendo que el volumen de agua calculado en el punto anterior, ocupa el tubo del émbolo mayor, ¿qué altura se eleva el émbolo mayor?

Pasar a ver Principio de Pascal, prensa hidráulica, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=wjFQq8osNGY&t=39s

Presión atmosférica, presión absoluta

Presión atmosférica (P.atm) Trabajar nuevamente con el link:  http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html En este caso con la 3 er. pestaña,"midiendo presión" tomar apuntes sobre todo lo vinculado a presión atmosférica.

Para revisar conceptos sobre la experiencia de Torricelli y el valor de la presión atmosférica normal. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=JaYF3sFheZw&t=25s

1-Calcular la presión absoluta de:a) la ciudad de Quito, ubicada a 2850 m por sobre el nivel del mar.  B) Buenos Aires, ubicada a 25 m sobre el nivel del mar. densidad del aire 1,2 kg/m³

2-A 150 metros de profundidad en el fondo del mar, se encuentra una baldosa prehispánica. Considerando que la baldosa tiene forma cuadrada, y que mide 20 cm de lado, a)calcula la presión hidrostática , la fuerza que ejerce el agua sobre la baldosa.b) La presión absoluta. Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m³.

Principio de Arquímedes

Trabaja con el siguiente link, recuperado de:

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html

Para luego responder las siguiente cuestiones.

1-Expresa la diferencia entre peso real, peso aparente y empuje.

2-A medida que un cuerpo  se sumerge más y más en un líquido,¿ la fuerza de empuje aumenta, disminuye o es igual? Defiende tu respuesta.

3- Si se sumerge una esfera de 3 cm³ y otra de 1 cm³ en un mismo líquido. ¿Cambia el valor de la fuerza de empuje?

4) Se tiene un cubo de aluminio de 2700 kg/m³ de 2 cm de arista (lado). Calcular: a) Su volumen. b)El empuje que recibe cuando se lo sumerge en aceite, densidad 900 kg/m³.c)La masa del cuerpo. d)El peso del cuerpo en el aire (peso real). D) El peso del cuerpo sumergido en aceite.

5)a) De la ecuación de empuje , despeja volumen.

b) Un cuerpo sumergido en mercurio, densidad 13600 kg/m³, recibe un empuje de 1,2 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo? Expresar en cm³

Pasar a ver los siguientes vídeos:

Tomar apuntes de los conceptos fundamentales para resolver ejercicios.

Principio de Arquímedes, recuperdo de:

https://www.youtube.com/watch?v=PIwryk84_HA

Unicoos, problema resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=145s

Unidad 2

Movimiento ondulatorio

Ondas: concepto. Tipos de ondas, clasificación, características.Ondas electromagnéticas, espectro, características. Sonido. Luz, comportamiento de la luz. Cuerpos opacos, translúcidos y transparentes, Color: espectro de colores, color por reflexión y transmisión. Reflexión y refracción de la luz, leyes. Espejos planos y curvos, formación de imágenes. Defectos visuales.

Laboratorio virtual de ondas

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/

1) Ingresar al link del laboratorio virtual y trabajar con los siguientes ítems: conceptos iniciales, ondas longitudinales y transversales, ondas y energía, ondas y puntos medios, parámetros de una onda y laboratorio (es la primera parte).

Responder:

a) ¿Cuál es la diferencia entre pulso y onda?

b) ¿Qué entiendes por onda longitudinal y transversal?

c) Explica por qué al definir onda, se expresa que transmite energía sin desplazamiento de materia.

d) ¿Cuándo 2 o más puntos están en fase y cuándo desfasados?

e) Leer parámetros de una onda.

f) Trabajar con el laboratorio para medir parámetros de una onda, elegir una onda, por ejemplo la 1, (tienen otras opciones) y medir su longitud de onda, el período, la frecuencia, la velocidad de onda y la amplitud. Recurrir al icono ayuda para recordar cómo se mide cada parámetro.

El sonido: Proyecto G

https://www.youtube.com/watch?v=jA-r20PlUl8
https://www.youtube.com/watch?v=F7aab00MJKE

Como oímos

https://www.youtube.com/watch?v=PuC1BDFUq2I
Como funciona el oído

https://www.youtube.com/watch?v=XAeqDHsvfjU
Pérdida de audición

https://www.youtube.com/watch?v=_HvCRQuR_WU

Ultrasonido para medicina: Khan Academy

https://www.youtube.com/watch?v=1i38ppyzb5U

1) a) Explica:1) las características del sonido.2) cómo oímos.

b)¿En qué se emplea el ultrasonido?

Resonancia en una copa de cristal

https://www.youtube.com/watch?v=ULLOAGWla7M

2) ¿ Qué entiendes por resonancia?

3) Barrera del sonido: Vicente López catedrático en Física y Química

https://www.youtube.com/watch?v=N7uT8B2qedg

4) ¿ Qué es la barrera del sonido?
Número de Mach:Khan Academy en español

https://www.youtube.com/watch?v=FSG30s1XWAs

5)¿Qué es la luz? ¿Por qué vemos colores?

https://www.youtube.com/watch?v=5E3kl_7_cT0

Espectro electromagnético

https://www.youtube.com/watch?v=K-JaJaq3IZY

6) ¿La luz es una onda o una partícula?

https://www.youtube.com/watch?v=U4-DmT12D9E

7) Dualidad onda partícula

https://www.youtube.com/watch?v=nX4ZrC4q_cw&t=7s

Laboratorio virtual de ondas para trabajar con Reflexión de la Luz

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/

Realiza y responde:

1) ¿Qué entiendes por reflexión de la luz?

2) Haz clic en seguir y a continuación representa y observa los rayos incidentes, reflejados, la normal y los ángulos de incidencia y reflexión.

3) Clic en seguir e ingresa a la puerta lab

4) Realiza la experiencia indicada ( con cada clic sobre el botón que genera los rayos se modifican los ángulos) mide con el transportador y anota los valores del ángulo de incidencia y de reflexión.

5) Si miras tu camisa azul en un espejo, ¿ de qué color es su imagen? ¿ Qué te dice esto acerca de cómo es la frecuencia de la luz incidente en un espejo en comparación con la frecuencia de la luz reflejada?

6) Si deseas tomar una fotografía de tu imagen cuando estás de pie a 2 m frente a un espejo plano, ¿ a qué distancia debes ajustar tu cámara para obtener el enfoque más nítido?

7 Averigua que es la reflexión difusa.

8- ¿ Es válida la ley de de la reflexión  para las ondas sonoras y para las ondas luminosas?

9- Explica la diferencia entre un eco y reverberación.

Ley de Snell

https://www.youtube.com/watch?v=SMQgFP36KbQ

ley de Snell: unicoos

https://www.youtube.com/watch?v=d-qv181ewPM

Actividad:(tarea)

1- Explica la ley de Snell y la ecuación para hallar el ángulo límite

Resuelve:

Índice de refracción y ley de Snell

1-La rapidez de la luz en cierto medio transparente es de 1,6 x 10 ⁸ m/s. ¿Cuál es el índice de refracción en dicho medio?

2-Calcule la rapidez de la luz en el vidrio crow.  Busca si falta algún dato.

3- La luz pasa del agua al aire con un ángulo de incidencia de 35º. ¿ Cuál será el ángulo de refracción si el índice de refracción del agua es 1,33? Rta: 49,7º

4- Recordar que: “El ángulo crítico es el ángulo de incidencia límite en un medio más denso, que da por resultado un ángulo de refracción de 90 º”.

a)¿ Cuál es el ángulo crítico para una superficie vidrio-aire si el índice de refracción del vidrio es 1,5?

Defectos de la visión

https://www.youtube.com/watch?v=IwaoWdETD3U

Responde:

1-¿ Cuáles son las partes del ojo que intervienen en la formación de las imágenes?

2- ¿Cómo se forma la imagen en la retina?

3- ¿ Qué se entiende por poder de acomodación?

4- ¿Qué función cumple la retina?

5- ¿Cuáles son los defectos visuales más comunes y sus características?

6-Averigua con qué tipos de lentes se corrigen los diferentes defectos visuales.

Laboratorio virtual de ondas para trabajar con Refracción  de la Luz

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/

1)      Explica refracción de la luz y sus leyes.

Espejos cóncavos

En los espejos esféricos, al igual que en todos los espejos, los rayos luminosos se reflejan de acuerdo con las leyes de la reflexión.

Actividad:

Para cada situación debes representar la marcha de los rayos incidentes y reflejados para obtener la imagen de la vela, según lo indicado para cada caso.

Caso 1: Observa que el objeto se halla a una distancia del espejo mayor que la del centro de curvatura.

Representa un rayo paralelo al eje principal (sale del extremo de la vela) que al reflejarse en el espejo cóncavo pase por el foco principal (F). Seguidamente un segundo rayo que pase por el foco principal (sale del extremo de la vela) que al incidir en el espejo cóncavo, se refleje paralelo al eje principal. En donde se cortan los rayos dibujar la vela invertida.

Caso 2: Observa que el objeto está sobre el centro de curvatura.

Representa los rayos como en el caso 1 y luego dibuja la vela invertida.

Caso 3: Observa que el objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco principal.

Representa los rayos como en el caso 1 y luego dibuja la vela invertida.

Caso 4: Observa que el objeto se halla entre el foco y el vértice.

Representa los rayos como en el caso 1, pero aquí prolonga los rayos reflejados hacia atrás del espejo y donde se cortan dibuja la vela derecha.

Responde:

1-¿Cuándo una imagen es real? ¿ En qué caso se formó una imagen virtual?

2- En cada caso, ¿cómo son las imágenes en cuanto a su tamaño? ¿Cuándo la imagen es derecha?

3- Cuando el objeto se ubica en el Foco de un espejo cóncavo, ¿se formará la imagen?

Para Fausto

Hola! Dejo algunos links sobre química:

1) Khan Academy desarrolla temas de química general
https://es.khanacademy.org/science/chemistry

2) Unicoos, aquí encontras vídeos de matemática, física, química, etc
https://www.youtube.com/channel/UC3RYy7GbMHDvPQGCdAh3H5g

3) Canal de química: Quimiayudas
https://www.youtube.com/watch?v=KJL9ldnjpiU&list=PLlRLQaWvQm6a68cAoIh1rdtfQVo_QhMKv

Para Milton

Hola! Aquí dejo material con los contenidos del programa, teoría y práctica, a modo de guía. De todas maneras podes consultar cualquier bibliografía que contenga los temas del programa.

Unidad 1  Dinámica

Dinámica: Es una parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos teniendo en cuenta la causa que lo origina. Comprende: principio de Inercia, el principio de ación- rección y el principio de masa o segunda ley de Newton.

Leyes de Newton: ley de inercia

Vídeos:

1) Experimentores-Latina.pe- Aprende sobre la ley de Inercia

https://www.youtube.com/watch?v=FghZEOeWcWA
2) Canal Mistercinco- Ley de Inercia
https://www.youtube.com/watch?v=wOw4CuLw_io

Cuestionario

1- ¿Por qué la masa es una medida de inercia? Ejemplifica
2- ¿Ocupa 1 litro de plomo fundido el mismo volumen que 1 litro de jugo de manzana? Defiende tu respuesta.
3- ¿Cómo cambia la tensión que experimentan tus brazos cuando permaneces inmóvil colgado de ambos brazos y cuando te cuelgas de un solo brazo?
4- En la cabina de un avión a reacción que viaja a 600 km/h una almohada cae en tus piernas desde un compartimiento elevado. Si el avión viaja tan aprisa, ¿ por qué la almohada no va a dar contra la parte posterior de la cabina cuando cae? ¿ Cuál es la rapidez horizontal de la almohada respecto al suelo? ¿ Y respecto a ti en el interior del avión?


 Tercera Ley de Newton o Principio de acción- reacción

Experimentores, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=kWY4YAJcnx4

Tercera ley de Newton, principio de acción reacción
Academia Internet, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=MjQwvkj6Sr0

Las tres leyes de Newton, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=SbrKChPlPKA

Responde

1- Cuando se dispara un rifle, ¿cómo es la magnitud de la fuerza que el rifle ejerce sobre la bala en comparación con la fuerza que la bala ejerce sobre el rifle? ¿Cómo es la aceleración del rifle en comparación con la de la bala? Defiende tu respuesta.

2- Si un elefante te persiguiera, su enorme masa sería un gran peligro para ti. Pero si corres en zigzag, la masa del elefante sería una ventaja para ti Fundamenta en base a algunas de las leyes de Newton.

      3-Analiza e identifica los cuerpos que interactúan, luego anota los pares de fuerza acción-

       reacción

4- Un autobús que viaja a gran velocidad  hace contacto con un insecto que se aplasta contra el parabrisas. A causa de la fuerza repentina, el infortunado bicho sufre una desaceleración súbita. ¿Cómo es la fuerza correspondiente que el insecto ejerce contra el parabrisas: mayor, menor o igual? Justifica según teoría. ¿Por qué el insecto se desacelera más que el autobús?

       

 Segunda ley de Newton, accediendo al siguiente link, recuperado de:

https://es.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/newtons-laws-of-motion/a/what-is-newtons-second-law

Para recordar las funciones trigonométricas, presentes en el apunte.
pasar a ver:

https://www.youtube.com/watch?v=WFzh7BUkELI

Luego lee atentamente e interpreta el texto https://es.khanacademy.org dado, en donde aparecen las funciones seno y coseno en la ecuación de la 2 da. ley de Newton, toma apuntes de lo que consideres fundamental.

Aquí les dejo dos vídeo, para revisar conceptos de la 2 da ley de Newton, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=0EdxuzaG198

https://www.youtube.com/watch?v=Kx9ggQMtexo

Este vídeo les muestra las tres leyes de Newton:

Anota los enunciados de la 1 ra. y 3 ra. ley de Newton, luego anota ejemplos en donde se cumplan
las tres leyes de Newton.

http://esamultimedia.esa.int/multimedia/ESA_project_zero_gravity/ESA1_esp.mp4

Práctica sobre la 2 da Ley de Newton

1) Un bloque de masa m= 0,50 kg se desliza sin fricción sobre una mesa, por la acción de una fuerza horizontal F = 2 N. Este experimento también se realiza en la Luna con el mismo bloque impulsado con la misma fuerza y sobre la misma mesa.

Considerar, en valor de g en la Tierra = 9,8 m/s2 y en la Luna = 1,6 m/s2.

Con los datos dados verifica si las siguientes afirmaciones son correctas.

a) En la Tierra, cuando el bloque desliza sobre la mesa, adquiere una aceleración de 4 m/s2.

b) En la Luna, cuando el bloque desliza sobre la mesa, adquiere una aceleración de 4 m/s2.

c) La masa del bloque en la Luna es 0,5 kg.

d) El peso del bloque en la Tierra es 5 N.

e) El peso del bloque en la Luna es 0,8 N.

2) Calcular la fuerza necesaria para comunicarle a un cuerpo que pesa 60 N una a = 3 m/s2.

3) Una fuerza actúa sobre un cuerpo de 5 kg de masa, pasando la velocidad de éste de 7 m/s a 3 m/s en 2 s. Calcula la fuerza en Newton.

4) Un cuerpo posee una velocidad de 80 km/h y se le aplica una fuerza que lo hace detener a los 35 s. Si el cuerpo pesa 12800 N. ¿ Cuál es la intensidad de la fuerza aplicada?

5) ¿ Cuál será la intensidad de una fuerza constante al actuar sobre un cuerpo que pesa 50 N si después de 10 s ha recorrido 300m?

6) Un cuerpo posee una velocidad de 20 m/s y actúa sobre él una fuerza de 120 N, que después de 5 s le hace adquirir una velocidad de 8 m/s. ¿ Cuál es la masa del cuerpo?

Unidad 2         Trabajo mecánico y energía.

¿Qué es la Energía?

 La energía es la propiedad o capacidad que tienen los cuerpos y sustancias para producir transformaciones a su alrededor. Durante las transformaciones la energía se intercambia mediante dos mecanismos: en forma de trabajo o en forma de calor.

 Esta energía se degrada (convierte) y se conserva en cada transformación, perdiendo capacidad de realizar nuevas transformaciones, pero la energía no puede ser creada ni destruida, sólo transformada, por lo que la suma de todas las energías en el universo es siempre constante. Un objeto perderá energía en una transformación, pero esa pérdida de energía irá a parar a otro sitio, por ejemplo se puede transformar en calor.

 En definitiva la energía es la capacidad de realizar cambios o trabajo. Un ejemplo, si un coche se mueve es porque tiene energía, que se la proporciona la gasolina cuando la quemamos en el motor, por eso se mueve. ¡La gasolina tiene energía!, energía que transformamos para que se mueva el coche.

Explicación de los Cambios o Energía

 Como ves en ejemplo la energía de la gasolina se ha transformado en movimiento en el coche, no se ha perdido, se ha transformado. Una parte de esa energía se habrá perdido en forma de calor y de rozamiento del coche con el asfalto. El cómputo total de energía= movimiento coche + calor + rozamiento, será igual a la energía que tenía la gasolina. Por eso podemos decir que:

 "La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma". Este es el Principio de la Conservación de la Energía.

 Una vez que la gasolina ha perdido su energía, esta, ha pasado al coche y al aire en forma de calor. Como ves aunque la gasolina ya no tenga energía, esa energía solo se ha transformado, no se ha destruido.

 La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.

 La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

 En física, energía es la capacidad que tiene un cuerpo para producir trabajo, o también, la fuerza que produce un trabajo.

 La energía se pude presentar en la naturaleza de diferentes formas transformables entre sí: energía térmica, mecánica, química, eléctrica, nuclear y electromagnética entre otras.

 Por ejemplo la energía eólica es la energía contenida en una corriente de aire, y que es capaz de soplar la vela de un barco o de mover las aspas de un aerogenerador, generando trabajo.

 En física hay un tipo de energía muy importante, la energía mecánica, también conocida como energía motriz o del movimiento y es la energía que mueve todo: los coches, el viento, las olas o los planetas...

 Pero este tipo de energía es la suma de otras dos: la energía potencial y la energía cinética, que son las que estudiaremos aquí.

 Em = Ep + Ec

 Al final veremos más sobre este tipo de energía y como se calcula.

¿Cómo Medimos la Energía?

 La unidad en el sistema internacional es el Julio, en honor de James P.Joule.

 Cuando hablamos de energía calorífica se suele utilizar la caloría. Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado la temperatura de un gramo de agua. 1 Julio = 0,24calorias.

 Para expresar múltiplos de estas unidades se utilizan los prefijos Kilo (K), que equivale a 1000 unidades; Mega (M), que equivale a 1.000.000 de unidades, etc. 

Energía Cinética

 Es la energía que poseen los cuerpos que están en movimiento. Un coche si está parado y lo ponemos en movimiento, quiere decir que ha adquirido una energía de algún sitio y que se ha transformado en movimiento. Esta energía que tiene ahora es una energía potencial o de movimiento.

 Los cuerpo adquieren energía cinética al ser acelerados por acción de fuerzas, o lo que es lo mismo, cuando se realiza un trabajo sobre ellos.

 Para calcular la energía cinética de un cuerpo (siempre estará en movimiento) será:

Ec = ½  m v²

Donde "m" es la masa del cuerpo, objeto o sustancia expresada en Kilogramos y "v" su velocidad en metros/segundo. Si ponemos la masa y la velocidad en estas unidades el resultado nos dará la energía en Julios.

 Ejercicio: Calcula la energía cinética de un coche de 860 kg que se mueve a 50 km/h.

Primero pasaremos los 50Km/h a m/s  ===> 13,9m/s. Ahora es bien fácil, solo hay que aplicar la fórmula:

 Ec = 1/2 860Kg x (13,9m/s)² = 83.000Julios

Energía Potencial

 Se dice que un objeto tiene energía cuando está en movimiento, pero también puede tener energía potencial, que es la energía asociada con la posición del objeto.

  A diferencia de la energía cinética, que era de un único tipo, existen 3 tipos de energía potencial: potencial gravitatoria, potencial elástica y potencial eléctrica.

 Energía Potencial Gravitatoria

 Es la que se poseen los objetos por estar situados a una cierta altura. Si colocas un ladrillo a 1 metro de altura y lo sueltas, el ladrillo caerá al suelo, esto quiere decir que al subirlo a 1 metros el ladrillo adquirió energía. Esta energía realmente es debido a que todos los cuerpos de la tierra estamos sometidos a la fuerza gravitatoria. Si lo colocamos a 2 metros el ladrillo habrá adquirido más energía que a 1 metro, es decir depende de la posición del ladrillo, por eso es energía potencial.

 ¿Cómo calculamos la energía potencial? Pues es muy sencillo, solo hay que aplicar la siguiente fórmula:

Epg = m g h
 Donde "m" es la masa en Kilogramos, "g" el valor de la gravedad (9,8m/s²) y "h" la altura a la que se encuentra expresada en metros. Con estas unidades el resultado nos dará en Julios.

 Fíjate que si el cuerpo se encuentra en el suelo (superficie terrestre) h=0, su energía potencial gravitatoria será 0 Julios.

 Un ejemplo más de este tipo de energía sería una catarata. El agua en la parte de arriba tiene la posibilidad de realizar trabajo al caer, por eso decimos que tiene energía, más  concretamente energía potencial.

 ¿Qué pasa cuando el agua cae? Pues que va adquiriendo velocidad y perdiendo altura, es decir va adquiriendo energía cinética y perdiendo energía potencial. Justo cuando el agua llega a la parte de abajo toda la energía potencial que tenía se habrá transformado en energía cinética (velocidad) que podrá desarrollar un trabajo al golpear en las palas de la central hidráulica.

 Como ves la energía cinética y la potencial gravitatoria, muchas veces, están relacionadas:

 Ejercicio: ¿Qué energía potencial tiene un ascensor de 800 Kg en la parte superior de un edificio, a 380 m sobre el suelo? Suponga que la energía potencial en el suelo es 0.

 Se tiene el valor de la altura y la masa del ascensor. De la definición de la energía potencial gravitatoria:

 Epg = (800 Kg).(9.8 m/s^2).(380 m) = 2,979,200 J = 2.9 MJ (megaJulios)

 Energía Mecánica

Es la suma de la cinética y la potencial. En cualquier sistema para calcular la energía mecánica solo tendríamos que calcularlas por separado y al final sumarlas. Fíjate en la imagen siguiente.

 Cuando está arriba parado solo tiene energía potencial gravitatoria. Cuando empieza ha descender, como en la imagen, empieza a ganar velocidad y adquiere  energía cinética y a perder potencial porque pierde altura. En un punto como en el que está en la figura, ya empezó a descender, tendrá energía cinética y potencial, es decir tiene energía mecánica, que será la suma de las dos como ya vimos:

 Em = Ep + Ec

Energía Potencial Elástica

 Es la energía que se libera cuando un muelle o un resorte que estaba comprimido, se suelta. La energía que tendrá dependerá de la deformación sufrida por el muelle, más deformación quiere decir más energía. Esta energía se puede utilizar para desarrollar trabajo, por ejemplo para impulsar una pelota.

 ¿Cómo calculamos la energía potencial elástica? Usamos la siguiente fórmula:

Epe = K X²/2 Donde "K" es una constante elástica característica de cada muelle medida en N/m (newtons partido por metros) y "x" es la longitud que adquiere el muelle o el desplazamiento o deformación desde la posición normal medido en metros (estiramiento del muelle). Con estas unidades el resultado será en Julios.

Vídeo sobre trabajo y energía recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=OMmz8oHaOQ4

Práctica

1-Un cuerpo de cierta masa está en reposo a una altura determinada y se deja caer

libremente.

a) ¿Qué energía tiene cuando está en reposo a una altura determinada?

b) ¿Qué ocurre con la energía cinética durante la caída?

c) ¿Qué energía tiene cuando llega al suelo?

2) Una roca de 4 kg se eleva hasta una cierta altura de modo que su energía potencial respecto al suelo es de 200 J, y después se deja caer,a) averigua la altura que alcanzó, b) ¿cuál es su energía cinética un instante antes de llegar al suelo? Justifica.

3) ¿Con qué energía cinética tocará tierra un cuerpo cuya masa es 2500 g si cae libremente desde 12 mde altura? Justifica.

4-Un cuerpo de 10 kg cae desde una altura de 20 m. Calcula: a) La energía potencial cuando está a una altura de 10 m. b) La velocidad que tienen en ese mismo instante.

5-Un cuerpo de 46 kg cae desde una altura de 11 m. Calcula: a) La energía mecánica en el punto más alto, b) La energía mecánica a 8 m de altura, c) La Em en el instante antes de llegar al piso.

TRABAJO MECÁNICO                         

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Entorno y sistema

Desde un punto de vista físico, un sistema puede ser un objeto (o partícula), varios objetos o una región del espacio. En cualquier caso, un sistema puede cambiar de tamaño y forma, como una pelota de tenis que se deforma al golpear contra la raqueta.

La frontera del sistema es una superficie imaginaria que puede coincidir con una superficie física, y separa al universo en dos partes: el sistema y el entorno del sistema.

Trabajo mecánico

Cuando sobre un sistema mecánico se aplica una fuerza neta y esta produce desplazamiento, entonces se dice que esa fuerza efectúa un trabajo mecánico, el cual puede ser positivo si el sistema gana energía o negativo si el sistema pierde energía. 

En el S.I se mide en Joule y comúnmente se usa otra unidad llamada caloría, para referirse al trabajo mecánico.   1 Joule = 1 Newton · 1 metro = kg m²/s²

 4,18 Joule = 1 Cal 

Trabajo mecánico cuando la fuerza aplicada forma algún ángulo con la dirección del desplazamiento.

En la figura se observa que la fuerza F se puede descomponer en sus componentes: Fx y Fy. La componente que realiza trabajo mecánico es la componente Fx coincidente con la dirección del desplazamiento.

En este ejemplo se observa que la fuerza aplicada al objeto no va paralela al desplazamiento. Sólo realiza trabajo mecánico la componente de esa fuerza que está en dirección del vector desplazamiento, por ello en la ecuación de trabajo W, aparece la función coseno θ, expresión trigonométrica que nos permite hallar el valor de la componente Fx. Específicamente, el trabajo es el producto entre la fuerza, el coseno del ángulo y el desplazamiento.

Recordar que: coseno θ = cateto adyacente/ hipotenusa

Interpretando la imagen: coseno θ = Fx/ F

Despejando Fx = F coseno θ, por ello surge la ecuación W = F cos θ Δx

Importancia del ángulo en el trabajo mecánico, w

Como hemos visto, en la ecuación de trabajo, uno de los términos es la función conseno aplicada a un ángulo. Este ángulo nos permitirá saber cuándo el trabajo es negativo, cuando es positivo y cuando es nulo.

a)En el primer caso cuando el trabajo es positivo, la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo que va desde los 0° hasta los 89°, siendo máximo cuando la fuerza y el desplazamiento van en la misma dirección y sentido ( ángulo entre ellos 0, cos 0° =1)

b)En el segundo caso cuando el trabajo es negativo, la fuerza y el desplazamiento  forman un ángulo mayor a 91° hasta los 180°, siendo máximo, pero de forma negativa cuando el ángulo es 180, pues cos 180° = -1 

c)En el tercer caso cuando el trabajo es nulo, la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo de 90°, por lo que el cos 90° = 0, demostrando que el trabajo es cero.

Ejemplos:

Por lo general no hay sólo una fuerza aplicada sobre un sistema mecánico, para ello se calcula el trabajo hecho por cada fuerza: la fuerza aplicada F, la fuerza Normal, la fuerza de rozamiento y la fuerza peso. Para obtener el trabajo neto se suma el trabajo W, realizado por cada una de las fuerzas.

W_neto= W_P+W_N+W_FR+W_F

Potencia mecánica, P:

Se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo. La potencia mecánica se simboliza con la letra P.

También la potencia la podemos expresar en término de la velocidad, cuando la fuerza es constante:  P =F v

Surge al hacer: P = F Δx/ t   siendo Δx/ t = velocidad

Las unidades para la potencia en el S.I. son el Watts, el cual se define como Joule/s, de esta manera las equivalencias de otras unidades con el Watts son: 

1 kW= 1000 W;    1 Hp=746 W;  1 Cv =  735W

El caballo de fuerza (Horsepower, HP)  es una unidad que fue propuesta a finales del siglo XVIII por el ingeniero escocés James Watt, quien mejoró, diseñó y construyó máquinas de vapor, además de promover el uso de éstas en variadas aplicaciones.

Watt propuso esta unidad para expresar la potencia que podía desarrollar la novedosa máquina de vapor (en su época), con respecto a la potencia que desarrollaban los caballos. Estos animales eran las «máquinas» de trabajo que se usaban ampliamente para mover molinos, levantar cargas, mover carruajes y muchas otras actividades. En Francia, no quisieron adoptar este término y decidieron adoptar lo que se conoce como Caballos de Vapor (CV).

Práctica propuesta:

a)Calcula la potencia (en HP) desarrollada por una grúa que levanta 200 ladrillos de 5 kg cada uno a 10 m de altura en un minuto con una rapidez constante. g = 9,8 m/s²

b) Una grúa es capaz de levantar una masa de 100kg a una altura de 15m en 5s. ¿Qué potencia expresada en watts suministra la máquina?

c)Calcula la máxima potencia (en HP) de una máquina remolcadora si esta es capaz de remolcar una carga de 10 000 N con una rapidez constante de 0,5 m/s

d) Una persona de 60kg sube 20m por las escaleras de un edificio en 4min. ¿Qué potencia en watts desarrolló?

Relación entre el trabajo y la energía cinética

Supongamos la siguiente situación:

Sobre una caja que se encuentra en la posición inicial y se mueve con una velocidad inicial (cuyo valor es v_i), se aplica una fuerza (le llamamos F_neta porque es la resultante de todas las fuerzas aplicadas sobre la caja), como muestra la figura, como consecuencia la velocidad de la caja aumenta porque ésta se acelera.

Esta fuerza realiza trabajo sobre la caja, le transfiere energía, la caja que inicialmente se encontraba moviéndose con una velocidad, es decir posee una Ec_i, aumenta su energía cinética, pues aumenta su velocidad en su posición final, pasando a tener una Ec_f. Toda la energía transferida por el trabajo realizado por la fuerza se transforma en energía cinética, por lo tanto:

W_Fneta = ΔEc = Ec_f - Ec_i

Resumiendo:

La variación de la energía cinética que experimenta un cuerpo es igual al trabajo neto realizado sobre él para que éste modifique su velocidad.

 Relación entre el trabajo y la energía potencial

La energía potencial está asociada a la posición relativa de las partículas en función de las interacciones fundamentales. Estudiaremos los casos cuando la fuerza peso o la fuerza elástica realizan trabajo sobre un cuerpo y su relación con la energía potencial vinculada a esta transferencia.

Relación entre el trabajo mecánico y la energía potencial gravitatoria 

Consideremos la pelota de la figura que se desplaza de la posición inicial a la final por la acción de la fuerza peso representada:

Calcularemos el trabajo realizado por la fuerza peso, puede ser que actúen otras fuerzas sobre la pelota, pero aquí sólo nos centraremos en el peso. Por lo que el trabajo realizado por la fuerza peso desde A a B es:

W_P(A-B) = Peso . Δy . cos 0º

El módulo del desplazamiento de la pelota es Δy = h_A - h_B, y el módulo del peso P = m . g y cos 0º = 1 porque la dirección de la fuerza coincide con el desplazamiento.

W_P(A-B) = m . g .  (h_A - h_B)

Por lo que podemos concluir que:

La energía potencial gravitatoria que adquiere un cuerpo en cierta posición A es equivalente al trabajo mecánico neto realizado para que ocupe dicha posición.

Wneto = EpgA  - EpgB


Para recordar las funciones trigonométricas, presentes en el apunte.
pasar a ver:

https://www.youtube.com/watch?v=WFzh7BUkELI

Práctica

1) Un jardinero empuja una cortadora de cesped con una fuerza de 100 N. si la barra de dicha cortadora forma un ángulo de 60º con el suelo y el jardín mide 20 m de largo, ¿ cuál es el trabajo realizado después de tres pasadas?
2) Calcule cuál es la altura a la que fue levantado un cuerpo que pesa 102 N, si el trabajo realizado para elevarlo fue de 2100J.
3) Un joven arrastra un trineo sobre el hielo cargado con una masa de 40 kg. Ejerciendo una fuerza de 70 N, mediante una soga que forma un ángulo de 30º con la horizontal.Calculen el valor del trabajo mecánoco neto sobre el trineo al desplazarlo 10 m sobre una superficie horizontal, suponiendo que el coeficiente  de rozamiento es 0,02.
4) Una persona arrastra una caja de 30 kg por un suelo horizontal, aplicando una fuerza constante de 120 N paralela al suelo, que la hace desplazar 5 m. Si la fuerza de fricción entre el piso y la caja es de 25 N. a) Hallar el trabajo mecánico realizado por ambas fuerzas, b) el trabajo total.

5-Un vehículo de 1104 kg que circula por una carretera recta y horizontal varía su velocidad de 17 m/s a 7 m/s. ¿Cuál es el trabajo que realiza el motor?

6-Calcula el trabajo necesario para subir un cuerpo de 85 kg, a velocidad constante, desde una altura de 11 m hasta una altura de 16 m.

Relación entre trabajo mecánico y energía cinética.

(Práctica para realizar en clase, lo que quede sin hacer es tarea extraclase)

1) ¿ Cuál es el trabajo mecánico necesario para acelerar un automóvil de 1000 kg desde el reposo hasta 25 m/s?
2) Un cuerpo de 2 kg inicialmente en reposo, se desplaza bajo la acción de una fuerza que realiza un trabajo de 9 J. ¿ Cuál es el valor de la velocidad final de dicho cuerpo?
3) Una pelota de fútbol, cuya masa es de 450 g, se desplaza horizontalmente a una rapidez de 18 m/s. Si al impactar sobre los guantes del arquero los mueve hacia atrás una distancia de 20 cm hasta detenerse.a) Anota la ecuación de W y EC,b) ¿Cuál es el valor del ángulo que forma la fuerza ejercida por el deportista sobre la pelota? ¿ Cuál es la intensidad de la fuerza ejercida por el deportista sobre la pelota, suponiendo que ésta sea constante?

Relación entre trabajo mecánico y energía potencial gravitatoria.

1) ¿ Cuál es el W necesario para elevar una pesa de 2 kg desde una altura de 60 cm hasta 1,5 m durante un ejercicio de fortalecimiento de biceps?
2) Un astronauta toma una roca de 5 kg y la levanta hasta una altura de 1 m. Si el trabajo requerido para ello es de 18,55 J, ¿ encuentra el valor de "g" del lugar en donde se encuentra?

3) Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 180 N. Determinar:
a- El trabajo que realiza la fuerza F para elevarlo a los 4 m.
b-La energía potencial gravitatoria.

c- El peso del balde.

Hidrostática

Concepto de presión

1-Visualiza el siguiente vídeo: Proyecto G

https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

Para saber más:
Les dejo este link, observen el pasaje de unidades, pero lo pueden hacer según lo dado en clase.
https://www.youtube.com/watch?v=ptmUq_Vj27k&spfreload=10

También pueden ver:

https://www.youtube.com/watch?v=drTjCpZG4qE

Luego, analiza y responde:

a- La presión ejercida por un cuerpo depende solamente del peso de éste.

b- Para cuerpos de igual peso, a mayor superficie de apoyo, menor presión. Ejemplifica.

c-La presión ejercida sobre una superficie resulta( directamente/ inversamente) proporcional a la fuerza aplicada y ( directamente/ inversamente) proporcional a la superficie sobre la cual se aplica.

d- ¿ Qué forma debe tener un cuerpo para que ejerza la misma presión cualquiera sea la manera en que se lo apoya?

Cálculo de la presión:
Analiza el pasaje de unidades
https://www.youtube.com/watch?v=SqUUYF4CD7w

Para recordar y diferenciar peso y masa

https://www.youtube.com/watch?v=XZB924RFXJ8

Responde 

1- Expresa la diferencia entre fuerza, peso y presión?

2- a)Fuerzas iguales pueden producir presiones diferentes?

b) Considera dos cuerpos de 200 N, pero uno con 10 cm2 de base y el otro con sólo 5 cm2 de base, calcula la presión en Pascales (N/m2) que cada uno ejerce sobre su base.

3-a-¿ Fuerzas diferentes pueden producir presiones iguales?

b- Imaginen dos cilindros, el primero pesa 300N y su base mide 6 cm2, el segundo pesa 200 N y su base mide 4 cm2. Halla las presiones en Pascal (N/m2) que ejerce cada uno sobre su base.

Tutorial sobre Hidrostática

Puedes leer las pág 72 y 73; 77 y 78...

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena4/impresos/quincena4.pdf

Principio de Pascal

https://www.youtube.com/watch?v=DvunLVtLegI

Globo con aire atrapado en agua
https://www.youtube.com/watch?v=SLJcJoQ0sHk

Transmisión de fuerzas

https://www.youtube.com/watch?v=Uxo8ZckoLV0

Prensa hidráulica

https://www.youtube.com/watch?v=hW_Wg32hXsE

S

Problema sobre prensa hidráulica: 

UNICOOS, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=QV0Iw0fdIWY&t=184s

Principio de Pascal: ejercicio, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=bQnfK8EjpxI

Problema 1 de Principio de Pascal
https://www.youtube.com/watch?v=bNMJVUd8HaY

Cálculo de presión, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=b2ZoonroCIA&t=12s

Práctica

1-En una prensa hidráulica, el pistón menor tiene una superficie de 0,05 m², y el mayor, de 0,8 m². Sobre el menor se aplica una fuerza de 550 N. ¿Qué fuerza es comunicada al pistón mayor?

2-La base de un elevador hidráulico de automóviles posee un cilindro de 1,50 m de diámetro conectado a un pistón de 12 cm de diámetro. ¿Qué fuerza deberá ejercer sobre el pistón para sostener un automóvil de 12500 N?

3- Tenemos una prensa hidráulica. Las superficies de sus secciones son 50 cm² la del pistón pequeño y 250 cm² la del pistón grande. Con ella queremos levantar una masa de 400kg.

a) ¿Qué fuerza tiene que realizar el operador de la prensa? b)¿Dónde debe colocar el objeto de 400 kg?

c) Si la máxima fuerza que puede realizar fuese de 700 N, ¿podrá levantar el objeto?,d) ¿ Qué volumen de fluido se desplaza? e) Si el émbolo pequeño desciende 20 cm, ¿ cuánto asciende el émbolo mayor?

Densidad

Experimentores: aprende algo más sobre densidad

https://www.youtube.com/watch?v=R2bzsxSFYac

Para saber más:

https://www.youtube.com/watch?v=Kh10SBLJi1k

Peso específico

https://www.youtube.com/watch?v=WPr5wKo1G6s

Práctica

1)0.5 kg de alcohol etílico ocupan un volumen de 0.000633 cm . Calcular: a)Su densidad b)Su peso especifico.

2) Calcula el peso específico de un cubo de madera de 6 cm de lado que pesa 1,60 N.

3) Calcula el peso de un cilindro de aluminio de 5 cm de radio y 4 dm de altura. El peso específico del aluminio es de 2700  kg/m³. 

 4)¿Cuántos m³ ocuparán 1000 kg de aceite de lino, si este tiene una densidad de 940 kg/ m³?

5)Determine la masa de un cubo de 5 cm de arista si el material con que está construido es de cobre, densidad  8960kg/m³.

Presión hidrostática

Concepto:

https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=34s

Presión atmosférica

1) Proyecto G, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=d7xvPQMrMdo

2) P. atmosférica, experiencia de Torricelli, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=cyeB_SRvAvg

3) La presión atmosférica y su medida, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=JaYF3sFheZw

Luego de visualizar los vídeos, responde:

1) a-¿ A qué se debe la presión atmosférica? ¿ Es constante su valor? Explica.

b-¿ El agua herve siempre a 100° C? ¿Puede hervir a temperatura ambiente?

c- ¿A qué se debe el apunamiento de una persona ?

2) Cuando bebes un líquido con un sorbete, ¿sería más correcto decir que el líquido es empujado hacia arriba que decir que es succionado hacia arriba? ¿ Qué es exactamente, lo que empuja al líquido? Defiende tu respuesta.

3) Explica la experiencia de Torricelli. ¿Qué le permitió determinar? ¿ Cómo se calcula el valor de la presión atmosférica normal, cuál es su valor ?

Práctica

1- ¿Cuál es el valor de la presión absoluta en la cima del Aconcagua a 6962 m.? densidad del aire 1,2 kg/m3
2- El cerro tronador se encuentra a 3491 m de altura , ¿qué valor tiene la presión absoluta allí?
3-En el océano Pacífico se encuentra  el abismo de Challenger al sur de las fosas de las Marianas,a una profundidad de 10994 m. Determina el valor de la presión absoluta a esa profundidad.
4- El peso específico del hierro es de 76,9 N/dm3. ¿Qué volumen tiene un trozo de hierro que pesa 0,25 N?
5-Un recipiente contiene líquido hasta un nivel de 5 cm y la presión que soporta el fondo es de 66,64 N/ dm2. Hacer los pasajes de unidades que correspondan para luego calcular el peso específico del líquido.

6-Un submarino se hundió a una profundidad de 50 m. Calcular la presión que soporta siendo el peso específico del agua 1026 N/ m3.

Principio de Arquímedes

Pasar a ver los siguientes vídeos:

Principio de Arquímedes, recuperdo de:

https://www.youtube.com/watch?v=PIwryk84_HA

En este vídeo al finalizar, cuando presenta las ecuaciones hay un error: es Peso aparente= Peso real - Empuje, pero el resto de la explicación está buena.

Master D, recuperado de.

https://www.youtube.com/watch?v=95Jrk9W5wr0

¿Por qué flota un barco? Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=SNlkow9kpwg&t=94s

Unicoos, problema resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=76

Para repasar conceptos, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=E3M8DgDagIs

Práctica

1) Se tiene un cubo de aluminio de 2700 kg/m³ de 2 cm de arista (lado). Calcular: a) Su volumen. b)El empuje que recibe cuando se lo sumerge en aceite, densidad 900 kg/m³.c)La masa del cuerpo. d)El peso del cuerpo en el aire (peso real). D) El peso del cuerpo sumergido en aceite.

2)a) De la ecuación de empuje , despeja volumen.

b) Un cuerpo sumergido en mercurio, densidad 13600 kg/m³, recibe un empuje de 1,2 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo? Expresar en cm³

3) Al sumergir un cuerpo en nafta, densidad 700 kg/ / m³, recibe un empuje de 0,3 N. El peso del cuerpo sumergido en nafta es de 0,45 N. Calcula: a) El peso del cuerpo en el aire. b)El volumen del cuerpo.c) La masa del cuerpo. d) La densidad del cuerpo.

4-Un prisma de hierro, densidad 7800 kg/m³, de 10 cm de ancho por 30 cm de largo y 5 cm de altura, se coloca en agua, densidad 1000 kg / m³. a)Compara las densidades, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta. b) Ahora calcula el peso del cuerpo y el empuje que recibe el cuerpo, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.

5- Con 0,83 N de Zinc, densidad 7100 kg/ m³, se construye un cuerpo que ocupa un volumen de 80 cm³. Si se coloca este cuerpo en agua de mar, densidad 1030 kg/m³. Compara las densidades, ¿flota o se hunde? Defiende tu respuesta.b) Calcula el empuje que recibe el cuerpo. Compara el peso y el empuje ¿flota o se hunde? Justifica.