jueves, 31 de octubre de 2019

Para Mariely

Hola!!!
Dejo material sobre los temas desarrollados...

Programa de 5 to año

Unidad 1  Movimiento ondulatorio
Ondas: concepto. Tipos de ondas. Parámetros de una onda. Ecuaciones, unidades. Sonido.Características.Eco. Infrasonido. Ultrasonido. Oído humano. Luz. Características.Formación de imagenes en espejos planos y curvos. Defectos de la visión. 


Unidad 2   Hidrostática
Presión. Principio de Pascal: prensa hidráulica. Densidad. Peso específico y su relación con la densidad. Presión hidrostática. Principio de Arquímedes. Ecuaciones, unidades, problemas.

Comenzamos!!!


Unidad 1  Movimiento ondulatorio

Ondas: concepto. Tipos de ondas. Parámetros de una onda. Ecuaciones, unidades. Sonido.Características.Eco. Infrasonido. Ultrasonido. Oído humano. Luz. Características.Formación de imágenes en espejos planos y curvos. Defectos de la visión. 

Movimiento ondulatorio 

Conceptos Generales


Definimos el Movimiento Ondulatorio como el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.

Actividad 1:


Laboratorio virtual de ondas, temas: conceptos iniciales, ondas longitudinales y transversales, ondas y energía, ondas y puntos medios, parámetros de onda. Recuperado de:

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

Los contenidos también se pueden trabajar desde los siguientes vídeos con el celular:

1) Las ondas y el transporte de energía, recuperado de:
2) Concepto de onda, ondas unidimencionales, bidimensionales y tridimencionales, ondas longitudinales y transversales ( no copiar las ecuaciones). Recuperado de:
Otra explicación:
3) Características de una onda, parámetros o elementos de una onda: cresta, valle, longitud de onda, amplitud de onda, periodo, frecuencia, ecuaciones y unidades. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=8IrYxyp9BTk

Actividad 2:
Visualiza el siguiente vídeo y luego responde las preguntas que están debajo:

Ondas sísmicas recuperado de:

Responde:
1)¿ Cuál es la causa por la que se genera un terremoto y como avanza la energía?
2)Explica: a) ondas internas, b) ondas superficiales.
3) ¿ Cuándo una onda es longitudianal y cuando transversal? Mencionas ejemplos.



Actividad:

Ondas: velocidad, periodo y frecuencia.

Resuelve:
1-a- Recordando el concepto de frecuencia y periodo, interpreta y resuelve: Sabiendo que una onda efectúa 750 oscilaciones en 30 s, ¿ cuáles son su frecuencia en Hertz y su periodo en segundos?
b-Si en un segundo se producen 5 oscilaciones, a) ¿Cuál es la frecuencia?b) ¿Cuál es su periodo?
c-El oído humano percibe sonidos cuyas frecuencias están comprendidas entre 20 y 20000 Hertz . Calcular la longitud de onda de los sonidos extremos, si el sonido se propaga en el aire con la velocidad de 330 m/s.

2. Un foco sonoro colocado bajo el agua tiene una frecuencia de 750 Hertz (1/s) y produce ondas de 2 m. ¿Con qué velocidad se propaga el sonido en el agua?

3-  Un pescador observa que el corcho de la caña realiza 40 oscilaciones por minuto, debidas a unas olas cuyas crestas están separadas 60 cm. ¿Con qué velocidad se propaga la onda?

4-Una ola en el océano tiene una longitud de 10 m. Una onda pasa por una determinada posición fija cada 2 s. ¿Cuál es la velocidad de la onda?

5-Ondas de agua en un plato poco profundo tienen 6 cm de longitud. En un punto, las ondas oscilan hacia arriba y hacia abajo a una razón de 4,8 oscilaciones por segundo. a) ¿Cuál es la rapidez de las ondas?, b) ¿cuál es el periodo de las ondas?

6) Menciona ejemplos de ondas mecánicas y electromagnéticas, 3 de cada una.
7)¿Cuál es la diferencia entre un pulso y una onda?
8)El sonido, la luz, las ondas primarias y secundarias generadas en un movimiento sísmicos son ¿longitudinales, transversales?
9) Observa los esquemas a y b e indica: la longitud y amplitud de onda en cada esquema, ¿cuál tiene mayor frecuencia y periodo de onda?
a)                                                                   b)
               


Vídeos para repasar los conceptos de periodo, frecuencia y velocidad de onda, desarrollados en clase.
Recuperados de:
https://www.youtube.com/watch?v=KtrWbRtwrPc

Ejercicios resueltos de velocidad de onda, recuperados de.
https://www.youtube.com/watch?v=i90Z7ypEFTk

https://www.youtube.com/watch?v=aVRn_-1JGBc

para repasar velocidad de onda, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=ImXnxDv8dn4&t=2s



Sonido
(Tomar apuntes)

El sonido: Proyecto G, recuperados de:
Como oímos, recuperados de:


Resonancia en una copa de cristal, recuperado de:

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


Práctica de revisión

1) Una onda sonora cuya longitud de onda es 1,36m se propaga en un medio con una velocidad de 400 m/s: a) Indique cuál es el espacio de agregación más probable del medio en que se propaga ( consultar tabla de velocidades) b) Calcula la frecuencia de onda,c) señale si es perceptible por el oído humano.
2) Un diapasón emite un sonido cuya frecuencia es de 280Hz. Calcula su longitud de onda y el período.

3-El edificio Platinum, ubicado en Santiago, se mece con una frecuencia aproximada a 0,10 Hz. ¿Cuál es el periodo de la vibración?
4-Calcular la longitud de onda de una nota musical con una frecuencia de 261 Hz. ¿Cuál es el periodo?
5-La velocidad de propagación de una onda que se transmite en una cuerda es de 0,5 m/s y su longitud de onda es de 25 cm. ¿Cuáles son su frecuencia y periodo?


Diapositivas, para revisar conceptos 


El eco : Fenómeno de reflexión del sonido

El eco es un tipo de fenómeno acústico que se produce cuando el tiempo que transcurre entre un sonido emitido y el sonido reflejado es tan amplio que se perciben por separado, es decir que el sonido se refleja, produciendo un viaje de ida y vuelta alterando la percepción de una onda singular. Se produce cuando una onda sonora audible choca contra un medio más denso y llega al oído de una persona con una diferencia de tiempo superior o igual a 0,1 segundos con respecto del sonido que recibe directamente de la fuente sonora. Por ejemplo: Al llegar a una pared la vibración rebota y vuelve al lugar de origen.
Las superficies duras y lisas son, generalmente, buenas reflectoras del sonido ( por ejemplo una pared) pero en cambio, las blandas y rugosas lo absorben, el corcho, la lana de vidrio, los cortinados, el telgopor, madera, alfombras. La reflexión del sonido debe tenerse presente para la buena acústica de las salas destinadas a conferencias, cines, teatros, etc. En una habitación grande vacía será posible advertir el eco de la voz del que habla, pero si la habitación estuviera llena de gente, probablemente no se notaría el eco, porque las ropas de las personas absorberían gran parte del sonido.

El sonido que llega a nuestro oídos en un salón proviene: una parte, directamente de la persona que habla, de los instrumentos musicales, de los altavoces, etc, y otra parte, de las reflexiones en paredes techos y piso.

Fenómeno de reverberación:
Es la persistencia del sonido en un local por sucesivas reflexiones en las paredes, producción de ecos múltiples, por eso en los locales desprovistos de cortinas y muebles los sonidos parecen alargarse, produciendo reverberación.

Fenómeno de resonancia:
Un cuerpo vibra por resonancia cuando recibe del medio que lo rodea vibraciones de frecuencia igual o muy semejante a la suya.

Condiciones y cálculos

Para que el eco se produzca la superficie que refleja la onda debe estar separada del foco sonoro a por lo menos 17 metros y a 11,3 metros para sonidos secos ( palabra)

Para calcular la distancia se deben tener en cuenta dos datos: la velocidad del sonido en el aire (15 ºC) 340 m/s y el tiempo en que el oído humano distingue dos sonidos cuando están espaciados, como mínimo, por 0,1 segundo.
Por movimiento rectilíneo uniforme (MRU) la velocidad de calcula:


V = d/t  implica que distancia es:    d = v. t      reemplazando con los datos:

d= 340 m/s . 0,1 s = 34 m   Los segundos se cancelan.


Como esta distancia, 34m, es recorrida por el sonido entre ida y vuelta, la distancia mínima a una pared para que una persona escuche un eco es: 34/ 2 = 17m (siempre dividir por dos)

A modo de revisión, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=9FX8FBZb5s8

Práctica:

1) Una onda sonora cuya longitud de onda es 1,36m se propaga en un medio con una velocidad de 400 m/s: a) Indique cuál es el estado de agregación más probable del medio en que se propaga ( consultar tabla de velocidades) b) Calcula la frecuencia de onda,c) señale si es perceptible por el oído humano.
2) Un diapasón emite un sonido cuya frecuencia es de 280Hz. Calcula su longitud de onda y el período.
3) Una persona emite un grito frente a la ladera de una montaña y escucha el eco 1,3 s después. ¿ A qué distancia se halla de la ladera?
4) El sonar de un barco emite una señal hacia el fondo del mar y se recibe la onda reflejada 3 s después. Sabiendo que la velocidad del ultrasonido en el agua salada es de 1429 m/s, ¿ a qué distancia del barco está el fondo?

5-Un cazador dispara y escucha el eco 6 segundos después del disparo. Sabiendo que la velocidad de propagación del sonido en el aire es de 340 m/s. Calcula a que distancia del blanco (presa) se encuentra el cazador. 
 


Reflexión y refracción de la Luz

(Tomar apuntes)

1)Para recordar, fenómeno de reflexión de la luz, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=v-aHO2UAC8Q

2)Refracción de la Luz, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=CjouJ0lcW58

3)Experimentos sencillos sobre refracción, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=_MVvkc0mHC4&t=391s


Práctica para calcular el índice de refracción y velocidad en diferentes medios transparentes

1)Sabiendo que la velocidad de la luz en el agua es de 225000 km/s y de 124481 km/s en el diamante, hallar los índices de refracción en:a)en  el agua, b) en el diamante.
2)Calcular la velocidad con la cual se propaga un rayo de luz en una sustancia cuyo índice de refracción es 1,5 (tomar para el vacío c = 300000 km/s).
3)La velocidad de la luz a través del "bálsamo de Canadá" es de 195.000 km/s. Calcular el índice de refracción.
4)El índice de refracción del cuarzo es 1,544. ¿Con qué velocidad se propaga la luz en él?
5)Calcula la velocidad de la luz amarilla en un diamante cuyo índice de refracción es 2,42.
6) Si la luz viaja a 2,1 x 10 8 m/s en un medio transparente, ¿ cuál es el índice de refracción dentro del medio?

Problemas de visión

1)Conoce tu visión, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=_psXBF1YlJU

2) Anatomía del ojo, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=yEsgXfqEFxI

Hola, les dejo material que explica que es la luz y porque vemos colores, recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=5E3kl_7_cT0


Hidrostática: Estudia los fluidos en equilibrio.

Tomar apuntes de cada material.

Concepto de presión:
1) Proyecto G
https://www.youtube.com/watch?v=SFcLbAe1P1w

Para recordar:

2)Diferenciar entre peso y masa, recuperado de:
Observar que la masa debe estar siempre en kg para que el peso quede expresado en Newton

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


       3) Concepto de presión, recuperado de:

           https://www.youtube.com/watch?v=_w8kHj1xU_A

4)Para profundizar

Otra explicación de peso

https://www.youtube.com/watch?v=9kQKOp-Rtb0

5)Conversión de Unidades, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=H_Yslx6DOLw



      Actividad : 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.



     h-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  i-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   j-Calcula la superficie de un círculo de 16 cm de diámetro. Expresar el resultado en m2

    K- ¿Cuál es el valor de la masa de un objeto que ejerce una presión de 50 N/cm2 sobre un círculo de 3 cm de radio?
   
   l- Una silla de 5 Kg de masa se apoya en el suelo sobre cuatro patas circulares de 4 cm2 de base cada una de ellas. Calcula la presión que ejerce dicha silla.

    Presión hidrostática 

 ( Tomar apuntes de los conceptos fundamentales)
     
     Presión hidrostáica; recuperado de:
     https://www.youtube.com/watch?v=M0cb5T92qWI&t=391s

     Ejercicio resuelto, recuperado de:
     https://www.youtube.com/watch?v=Fdcz0MVXsCM

     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?
    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.
    3-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 , b)la fuerza que ejerce el agua sobre la baldosa. Densidad agua del mar 1030 kg/m3.
  4-Suponiendo que la superficie de la escotilla de un submarino es de 1.2 m2 y que se encuentra a 600 metros de profundidad.a) Calcula la presión hidrostática. b)¿Qué fuerza total ejerce el agua sobre ella?.  Densidad agua del mar 1030 kg/m
   5- Calcula la presión que deberá soportar un submarino que quiera descender a la fosa de Las Marianas, de 11000 metros de profundidad. La densidad del agua del mar es 1,025 g/cm3. ¿Qué fuerza soportará una escotilla de 25 cm2?

      

  Presión atmosférica (P.atm)

   
     1) Presión atmosférica, Proyecto G: recuperado de:
      https://www.youtube.com/watch?v=d7xvPQMrMdo&t=8s

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

     https://www.youtube.com/watch?v=JaYF3sFheZw&t=30s

     

     La presión atmosférica media es de 101325 pascales (101,3 kPa), a nivel del mar, donde 1 atm = 1,01325 bar = 101325 Pa = 1,033 kgf/cm2 = 1 atm = 1 Torr = 76 mmHg
      1 milibar = 100 Pa
    

     Principio de Arquímedes

     Pasar a ver
     Principio de Arquímedes, recuparado de:
         https://www.youtube.com/watch?v=cQA_DQJIpV0
    
    Actividad sobre Principio de Arquímedes

  Analiza y resuelve:
    1) Anota las ecuaciones para calcular empuje.
      2) Al sumergir un cuerpo en agua, conforme se hunde más y más, ¿ cambia la fuerza de empuje que recibe? Fundamenta.
    3) Analizando las ecuaciones para calcular empuje, si sumergimos una esfera de hierro y otra de plástico en un mismo líquido, ambas con el mismo volumen, ¿ el valor de la fuerza de empuje se modifica? Fundamenta.
      4) Sabemos que si un pez hace que aumente su densidad se hunde, si hace que disminuya se eleva en el agua. ¿A qué se debe esto en términos de la fuerza de empuje?
      5) Recordamos unidades de volumen,expresar:a) 80 dm3 en m3;b) 781,2 dm3 en m3;c) 634,4 cm3 en m3,d) 0,55 m3 en cm3;e) 0,567 m3 en dm3


6- Un cuerpo de 10 N es sumergido en agua, si el volumen desplazado es de 0,2 dm³, ¿cuál es el empuje que recibe y cuál su peso aparente?
       7-a) De la ecuación de empuje despeja el volumen.
    7-b) Al sumergir una piedra de 2,5 Kg en agua, comprobamos que tiene un peso aparente de 20 N. Sabiendo que la gravedad es 9,8 m/s2 y la densidad del agua 1000 kg/m3, calcular: a) El peso y el empuje que recibe dicha piedra. b) El volumen de la misma. c) La densidad de la piedra.
      8- a) De la ecuación de empuje despeja la densidad.
    8-b)Un objeto de 300 N de peso real, sumergido en un líquido, tiene un peso aparente de 200 N. Sabiendo que la densidad del objeto es de 6000 kg/m3, calcula:a) El empuje y el volumen del objeto b) La densidad del  líquido.

    9)  De la ecuación de densidad despejar, a) masa. b) volumen, c)de la ecuación de empuje , despeja volumen.d) Anota la ecuación para calcular volumen de un cilindro,e) de la ecuación que contiene peso  aparente, despejar peso real, f) de la ecuación de peso despeja masa.
    10) 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.

11) 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

12) 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.

      

    Ejercicios resueltos

   Otro ejemplo

    Para revisar conceptos de peso y masa dados anteriormente:

Concepto de peso, recuperado de:

Masa o peso

Masa versus peso
En el minuto 1,49 la unidad es 9,8 m/s2

Cálculo del peso


   Para recordar el concepto de densidad, pasar a ver:
   
   
     Nueva práctica:
   
     1) a) Anota las ecuaciones para calcular: el volumen de un cilindro, de un cubo, de presión en sólidos, de presión hidrostática.
     b)Un cilindro de aluminio cuya densidad es 2700 kg/m3, tiene 8 cm de diámetro y 14 cm de altura y pesa 2,5 N. a)¿Qué presión ejerce apoyado sobre el suelo? b)Si estuviera sumergido en agua a 3 m de profundidad, ¿cuál es el valor de la presión hidrostática que soporta? c) ¿Flota o se hunde? Justifica. d) Calcula el empuje que ejerce el agua sobre el cilindro.
      2) a)¿ Cuánto pesa un cubo de 9 cm de arista que ejerce una presión de 1300 Pa cuando se encuentra apoyado sobre una de sus caras?b) ¿Cuál es el valor de su masa? c)Calcula el volumen, d) Halla el valor de su densidad.
    3)Un objeto posee una masa de 3,6 kg y un volumen de 3 dm3, a) ¿cuál es su densidad? b) ¿ Cuánto pesa? c) Sumergido en alcohol (densidad 780Kg/m3)pesa 30N, ¿qué empuje recibe? d) ¿Cuál es la presión absoluta que soporta a 45m de profundidad?

   
 Principio de Pascal ( tomar apuntes)

1) Principio de Pascal,enunciado, ecuación. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=8-iodlv-mv8

Ejercicio resuelto, recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=bNMJVUd8HaY&t=22so 

1
Interpreta y resuelve:

1-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 segundo pistón de 12 cm de diámetro. ¿Qué fuerza deberá ejercer sobre el pistón para sostener un automóvil de 12500 N?

2-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?,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?


3- Tenemos una prensa hidráulica en donde 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)Calcula el peso del cuerpo, b ¿Qué fuerza tiene que realizar el operador de la prensa? c)¿Dónde debe colocar el objeto de 400 kg?d) Si la máxima fuerza que puede realizar el operador fuese de 700 N, ¿podrá levantar el objeto?
4- El radio del émbolo menor de una prensa es de 4 cm, si sobre él se aplica una fuerza de 60 N se obtiene en el otro émbolo una de 300 N, ¿cuál es el área del émbolo mayor? ¿ Cuánto mide el radio?

5-Necesitamos un elevador hidráulico para levantar una camioneta que pesa 20000 N .La sección del émbolo menor es de 10 cm2 y la del émbolo mayor de 140 cm2. ¿Qué fuerza deberemos aplicar sobre el émbolo pequeño?