Hola, dejo programa y contenidos de Física de 5 to año.
Programa
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.
Programa
Unidad 1
Cinemática: Revisión de MRUV.
Dinámica: Segunda ley de Newton. Ecuación, unidades.
Unidad 1 Hidrostática
Presión. Principio de Pascal: prensa hidráulica. Densidad. Peso específico y su relación con la densidad. Presión hidrostática. Principio de Arquímedes. Ecuaciones, unidades, problemas.
Unidad 3 Energía e interacciones
Energía: concepto, tipos de energías, energía cinética, energía potencial gravitatoria, energía mecánica, concepto, fórmulas, problemas
Revisar los contenidos de MRUV
Para saber aceleración y las ecuaciones en donde se pueda despejar aceleración para aplicarla a la 2 da ley de Newton.
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.
Aquí estudiaremos la 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
( para hacer en clase y los que queden sin resolver es tarea extraclase)
( para hacer en clase y los que queden sin resolver es tarea extraclase)
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?
Este vídeo les muestra las tres leyes de Newton:
http://esamultimedia.esa.int/multimedia/ESA_project_zero_gravity/ESA1_esp.mp4
Revisión de las tres leyes de Newton.
1-La ley de inercia establece que no se requiere una fuerza para conservar el movimiento.¿ Por qué entonces es necesario pedalear para mantener una bicicleta en movimiento?
Este vídeo les muestra las tres leyes de Newton:
http://esamultimedia.esa.int/multimedia/ESA_project_zero_gravity/ESA1_esp.mp4
Revisión de las tres leyes de Newton.
1-La ley de inercia establece que no se requiere una fuerza para conservar el movimiento.¿ Por qué entonces es necesario pedalear para mantener una bicicleta en movimiento?
2-Cuando saltas hacia arriba, la Tierra retrocede en efecto hacia abajo, ¿ por qué no puedes advertir ese desplazamiento de la Tierra? Defiende tu respuesta.
3-¿Por qué se dice que la masa es una medida de la inercia?
4- 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.
5-En el vacío la fuerza de gravedad que actúa sobre una roca de 3 Kg es tres veces mayor que la que se ejerce sobre una roca de 1 Kg . ¿Por qué la aceleración de la roca de 3 kg no es el triple de la de 1 kg ?
Práctica para revisar conceptos
1-Un ascensor pesa 4000 N. ¿Qué fuerza debe ejercer el cable hacia arriba para que suba con una aceleración de 5 m/s2? Suponiendo nulo el roce y la masa del ascensor es de 400 Kg.
2-Un carrito con su carga tiene una masa de 25 Kg. Cuando sobre él actúa, horizontalmente, una fuerza de 80 N adquiere una aceleración de 0,5 m/s2. ¿Qué magnitud tiene la fuerza de rozamiento fr que se opone al avance del carrito?
3-¿Cuál es la fuerza necesaria para que un móvil de 1500 Kg., partiendo de reposo adquiera una rapidez de 2 m/s2 en 12 s?
Práctica para seguir revisando conceptos.
1- Cuál es la masa de un cuerpo en el cual una fuerza de 800 Newton le transmite una aceleración de 20 m/s.
2-La masa de un ciclista junto con su bicicleta es de 80 kg, si su velocidad es de 6 m/s, la fuerza necesaria para detenerse en 10 s debe ser… a)40 N b) 48 N
3-Si un camión cargado con 8000 kg puede acelerarse a 5 m/s2 y de pronto pierde la carga de tal manera que su masa es 3/4 de la masa inicial, ¿qué aceleración puede desarrollar si la fuerza impulsora es la misma?
4-Unos mineros están introduciendo equipos en un elevador de carga, que se encuentra en un pique vertical, sin embargo, ante una falla de seguridad lo sobrecargan y el cable desgastado se corta. En el momento del accidente la masa del elevador cargado es de 1600 kg. Al caer, los carriles guías ejercen sobre él una fuerza retardadora de 3700 N. a) Calcula la aceleración que adquiere el elevador de carga. b) ¿Con que rapidez chocara el elevador contra el fondo del pique 72 m abajo? Realiza un esquema para ubicar las fuerzas que actúan.
5- Un geólogo de 80 kg, y un paquete de muestras de rocas de 12 Kg., están sobre la superficie de un lago congelado separados 15 m, a través de una soga el geólogo ejerce una fuerza hacia él, de 5,2 N sobre el paquete., ¿ Cómo son las fuerzas que el geólogo ejerce sobre el paquete y el paquete sobre el geólogo? a)¿cuál es la aceleración del paquete?., b) ¿cuál es la aceleración del geólogo?.,
6-A un objeto de 0,3 kg se le aplican dos fuerzas: 𝐹 1 = 5,0 N a 20 grados en sentido positivo del eje x. 𝐹 2 = 8,0 N a 60 grados en sentido negativo del eje x. a)Ubica las fuerzas en un sistema de ejes b)Determine la aceleración del cuerpo. Asuma que no hay rozamiento.
Unidad 2
https://www.youtube.com/watch?v=9kQKOp-Rtb0
5)Conversión de Unidades, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=H_Yslx6DOLw
https://www.youtube.com/watch?v=6aLVkvTb3UM
5- Un geólogo de 80 kg, y un paquete de muestras de rocas de 12 Kg., están sobre la superficie de un lago congelado separados 15 m, a través de una soga el geólogo ejerce una fuerza hacia él, de 5,2 N sobre el paquete., ¿ Cómo son las fuerzas que el geólogo ejerce sobre el paquete y el paquete sobre el geólogo? a)¿cuál es la aceleración del paquete?., b) ¿cuál es la aceleración del geólogo?.,
6-A un objeto de 0,3 kg se le aplican dos fuerzas: 𝐹 1 = 5,0 N a 20 grados en sentido positivo del eje x. 𝐹 2 = 8,0 N a 60 grados en sentido negativo del eje x. a)Ubica las fuerzas en un sistema de ejes b)Determine la aceleración del cuerpo. Asuma que no hay rozamiento.
Unidad 2
Hidrostática: Estudia los fluidos en equilibrio.
Tomar apuntes...
Concepto de presión:
1) Proyecto G
https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w
1) Proyecto G
https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w
Para recordar:
2)Diferenciar entre peso y masa, recuperado de:
2)Diferenciar entre peso y masa, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=XZB924RFXJ8
3) Concepto de presión, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=_w8kHj1xU_A
4)Para profundizar
5)Conversión de Unidades, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=H_Yslx6DOLw
1
6) Ejercicios resueltos, aquí toma como valor de las aceleración de la gravedad 10 m/s2; recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=6aLVkvTb3UM
https://www.youtube.com/watch?v=Au1UL9mLR5w
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?
e) 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.
f- 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.
g)En la imagen se observa un ladrillo que tiene una masa de 1 kg. Calcula la presión en Pascal que ejerce cuando está apoyado en cada una de sus diferente superficies, dimensiones: largo 10 cm; alto 5 cm; profundidad 2 cm.
g)En la imagen se observa un ladrillo que tiene una masa de 1 kg. Calcula la presión en Pascal que ejerce cuando está apoyado en cada una de sus diferente superficies, dimensiones: largo 10 cm; alto 5 cm; profundidad 2 cm.
Dejo nueva práctica sobre unidades y presión:
1- Cuál es el área en cm2 de un círculo de 3,5 cm de diámetro? Convierte el resultado en m2
2-¿Cuál es el volumen de una esfera en m3 de una esfera de 1,5 cm de radio? Convierte la respuesta en cm3
7 3- Hallar el peso de 500 g de azúcar en: a)Newton
8 4- Un cuerpo pesa 200N, ¿cuál es su masa en kg?
5- Expresar: a)5km/h en m/s, b) 6m/s en km/h
1 6-Sobre una superficie se está ejerciendo una fuerza de 100 N, determine la presión en Pascal que se ejerce si la superficie de contacto es de 5 cm de radio ( primero calcular la superficie de un círculo)
2 7-Calcula la presión en Pascal ejercida sobre el suelo por un bloque de 21 kg de masa, si la superficie sobre la que se apoya tiene 70 cm2. Primero calcular el peso a partir de la masa dada:
3 8-Calcula la superficie de un círculo de 16 cm de diámetro. Expresar el resultado en m2
Para saber más:
Densidad
Experimentores, aprende algo más sobre densidad, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=R2bzsxSFYac
Para saber más:
https://www.youtube.com/watch?v=Kh10SBLJi1k
Para resolver:
1-¿Qué masa tiene 12 litros de una sustancia cuya densidad es 15kg/L? Tomar 1L= 1 kg
2- La capacidad de un tanque es de 2.5 m3 . ¿Qué cantidad de litros de agua podrá almacenar?
3-Expresar las siguientes densidades en kg/m3: a ) del hierro 7,89 g/cm3; b) del aluminio 2,7 g/cm3
4-Si la densidad del aceite es de 920 kg/m3, a) Calcula el volumen que ocuparán 300 g de aceite. b) Calcula la masa que habrá en un recipiente cúbico de 2 cm de lado, halla el peso del aceite.
Revisión de unidades, pueden ayudarse con la tabla de conversión haciendo regla de tres simple.
Revisión de unidades, pueden ayudarse con la tabla de conversión haciendo regla de tres simple.
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 pie3
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 en m2 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) Pasar las siguientes densidades a kg/m3 : a) Aire 0.0012 g/cm3 , b) Hielo 0,92g/cm3 c)sangre 1,06 g/cm3
3) Pasar las siguientes densidades a kg/m3 : a) Aire 0.0012 g/cm3 , b) Hielo 0,92g/cm3 c)sangre 1,06 g/cm3
1- El siguiente link corresponde a un laboratorio virtual, trabajar con la segunda pestaña: P. fundamental de la estática de los fluidos. Tomar apuntes de los conceptos fundamentales.Temas: compresibilidad, presión en líquidos (hidrostática), vasos comunicantes, vasos comunicantes y líquidos inmiscibles (tubos en U), principio de Pascal:aplicaciones, prensa hidráulica.
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
2- Para revisar conceptos de presión hidrostática
https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=391s
Material sobre los contenidos del laboratorio virtual ( por si no lo podes abrir, el laboratorio virtual funciona con computadora, no con celular)
Ejercicio resuelto:
https://www.youtube.com/watch?v=bNMJVUd8HaY&t=22so
2) Vasos comunicantes
https://www.youtube.com/watch?v=wUKZk0WWZzQ&t=211s
Aquí les dejo un ejercicio que calcula presión hidrostática y fuerza que hace un líquido: F = P S
https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio&t=12s
3) Tubos en U, para hallar la densidad de un líquido desconocido, ecuación: Ph= D g h. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=DcdgGN69BCM&t=223s
Actividad: (copiar o imprimir)
1) ¿Cuál es el valor de la presión hidrostática en un vaso con agua a 3 cm de profundidad y en una bañera a esa misma profundidad?
2- Para revisar conceptos de presión hidrostática
https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=391s
Material sobre los contenidos del laboratorio virtual ( por si no lo podes abrir, el laboratorio virtual funciona con computadora, no con celular)
1) Principio de Pascal,enunciado, ecuación. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=8-iodlv-mv8Ejercicio resuelto:
https://www.youtube.com/watch?v=bNMJVUd8HaY&t=22so
2) Vasos comunicantes
https://www.youtube.com/watch?v=wUKZk0WWZzQ&t=211s
Aquí les dejo un ejercicio que calcula presión hidrostática y fuerza que hace un líquido: F = P S
https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio&t=12s
3) Tubos en U, para hallar la densidad de un líquido desconocido, ecuación: Ph= D g h. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=DcdgGN69BCM&t=223s
Actividad: (copiar o imprimir)
1) ¿Cuál es el valor de la presión hidrostática en un vaso con agua a 3 cm de profundidad y en una bañera a esa misma profundidad?
2-Calcula la presión a una profundidad de 20 metros en el mar sabiendo que la densidad del agua del mar es de 1030 kg/m3.
Hola dejo práctica de revisión de unidades, presión y densidad. La copian o imprimen para resolver en clase.
Hola dejo práctica de revisión de unidades, presión y densidad. La copian o imprimen para resolver en clase.
1- Cuál es el área en cm2 de un círculo de 3,5 cm de diámetro? Convierte el resultado en m2
2-¿Cuál es el volumen de una esfera en m3 de una esfera de 1,5 cm de radio? Convierte la respuesta en cm3
7 3- Hallar el peso de 500 g de azúcar en: a)Newton
8 4- Un cuerpo pesa 200N, ¿cuál es su masa en kg?
5- Expresar:a) 5 km/h en m/s, b) 6m/s en km/h
1 6-Sobre una superficie se está ejerciendo una fuerza de 100 N, determine la presión en Pascal que se ejerce si la superficie de contacto es de 5 cm de radio ( primero calcular la superficie de un círculo)
2 7-Calcula la presión en Pascal ejercida sobre el suelo por un bloque de 21 kg de masa, si la superficie sobre la que se apoya tiene 70 cm2. Primero calcular el peso a partir de la masa dada:
3 8-Calcula la superficie de un círculo de 16 cm de diámetro. Expresar el resultado en m2
1 9-la densidad de un alcohol es 0.8 g/cm3 . Calcular el volumen de 1600 g de alcohol.
210-Una pieza de platino metálico con densidad 21.5 g/cm3 tiene un volumen de 4.49 cm3 . Cuál es su masa.
311-Un objeto tiene una masa de 2190 kg. a) ¿Cuál es el peso del objeto? b) Si el volumen que ocupó es de 0.75 m3,halla su densidad.
Presión hidrostática:
1- El siguiente link corresponde a un laboratorio virtual, trabajar con la segunda pestaña: P. fundamental de la estática de los fluidos. Tomar apuntes de los conceptos fundamentales.
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html
2- Para revisar conceptos de presión hidrostática
https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=391s
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.
Presión absoluta (P.ab), tomar apuntes, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=6XmLyHU2yU8
El concepto lo pueden interpretar por medio de un ejemplo:
https://www.youtube.com/watch?v=iWVHIqIMNLo
Otros ejemplos:
https://www.youtube.com/watch?v=7MTB1iQOpw8
https://www.youtube.com/watch?v=rwwL2wGvwpw
Aquí les dejo un ejercicio que calcula presión hidrostática y fuerza que hace un líquido: F = P S
Actividad:
1) a-¿Cuál es el valor de la presión hidrostática en un vaso con agua a 3 cm de profundidad y en una bañera a esa misma profundidad?
Energía, Energía cinética, potencial gravitatoria, energía mecánica.
¿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.
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:
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
Pasar el siguiente vídeo de Walter Lewin, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=onxGV17isfQ
2- Para revisar conceptos de presión hidrostática
https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=391s
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.
Presión absoluta (P.ab), tomar apuntes, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=6XmLyHU2yU8
https://www.youtube.com/watch?v=iWVHIqIMNLo
Otros ejemplos:
https://www.youtube.com/watch?v=7MTB1iQOpw8
https://www.youtube.com/watch?v=rwwL2wGvwpw
Aquí les dejo un ejercicio que calcula presión hidrostática y fuerza que hace un líquido: F = P S
https://www.youtube.com/watch?v=zCznNbqadio&t=12s
Actividad:
1) a-¿Cuál es el valor de la presión hidrostática en un vaso con agua a 3 cm de profundidad y en una bañera a esa misma profundidad?
b-Calcula la presión a una profundidad de 20 metros en el mar sabiendo que la densidad del agua del mar es de 1030 kg/m3.
2-a)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?
b-La base de un elevador hidráulico de automóviles posee un cilindro de 1’50 m de diámetro conectado a un pistón de fuerza de 12 cm de diámetro. ¿Qué fuerza deberá ejercer sobre el pistón para sostener un automóvil de 12500 N?
4-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.
5)Suponiendo que la superficie de la escotilla de un submarino es de 1.2 m2 y que se encuentra a 600 metros de profundidad. Calcula la presión hidrostática. a)¿Qué fuerza total ejerce el agua sobre ella? b)La presión absoluta.Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m3
Principio de Arquímedes
Teoría, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=cQA_DQJIpV0
Práctica, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=366s
Luego de visualizar los vídeos, responde:
1) a-¿ A qué se debe la presión atmosférica? ¿ Es constante su valor? Explica.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
5)Suponiendo que la superficie de la escotilla de un submarino es de 1.2 m2 y que se encuentra a 600 metros de profundidad. Calcula la presión hidrostática. a)¿Qué fuerza total ejerce el agua sobre ella? b)La presión absoluta.Dato; densidad agua del mar 1030 kg/m3
Principio de Arquímedes
Teoría, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=cQA_DQJIpV0
Práctica, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=scO9JARtW4s&t=366s
Luego de visualizar los vídeos, responde:
1) a-¿ A qué se debe la presión atmosférica? ¿ Es constante su valor? Explica.
2)¿ El agua herve siempre a 100° C? ¿Puede hervir a temperatura ambiente?
3)¿A qué se debe el apunamiento de una persona ?
4)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.
4)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.
5)Explica la experiencia de Torricelli. ¿Qué le permitió determinar? ¿ Cómo se calcula el valor de la presión atmosférica normal, cuál es su valor ?
4 6)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
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
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.
Energía, Energía cinética, potencial gravitatoria, energía mecánica.
¿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
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
Pasar el siguiente vídeo de Walter Lewin, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=onxGV17isfQ
Energía cinética, potencial gravitatoria mecánica.
1-Desde una altura de 200 m se deja caer un objeto de 10 kg . A) ¿Cuánto valdrá la energía potencial en el punto más alto?b)¿Cuánto valdrá su energía cinética al llegar al suelo?c) ¿Con qué velocidad llegará al suelo?
2- Se deja caer un objeto de masa 5 kg desde una altura de 20m . calcula: a) la energía mecánica inicial
b) la velocidad del objeto al llegar al suelo.
3- Se lanza desde el suelo, verticalmente hacia arriba un objeto de masa 10 Kg con una velocidad inicial de 30 m/s . Calcula: a) la energía mecánica inicial, b )la altura máxima que alcanza el objeto.
4- Se dispara una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s. Calcular
a)La energía cinética inicial, b)altura máxima alcanzada, b) Altura a la que se encuentra cuando su v= 6m/s
