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8 Agosto 2011

ELABORACIÓN DE SECUENCIAS DIDÁCTICAS Y FORMATIVAS

V. 02

PP/PPA-ESDF-06

COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO

DE QUERÉTARO

SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD

ISO 9001:2008

SECUENCIA FORMATIVA FESDF-002

||Asignatura FISICA II

Profesor JUAN CARLOS HERNÁNDEZ RIVERA

Competencias Genéricas

4.- Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados. 8.- Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.

Atributos

4.1 Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas 4.5 Maneja las tecnologías de la información en la comunicación para obtener información y expresar ideas. 8.1 Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo definiendo un curso de acción con pasos específicos. 8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva.

Competencias Disciplinares

3.Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas 4. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones 5. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Elementos de la Competencia Capacidad de percepción, habilidades para la lectura y escritura, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico y creativo, habilidades de investigación. Habilidad del uso de las TIC’s.

Tema Integrador ¿Podemos vivir sin energía cinética?

Categorías Libertad: Expresión, Elección y Tránsito Justicia: Igualdad y Equidad Solidaridad: Colaboración y Ayuda mutua

CONTENIDO TEMÁTICO CONCEPTOS FUNDAMENTALES CONCEPTO SUBSIDIARIO

Interacción Materia-Energía Calor

Espacio Materia Energía Tiempo

Temperatura Calor Específico Dilatación Cambios de fase Transmisión de calor

Resultados de Aprendizaje

Distingue entre temperaturas específicas e intervalos de temperatura y escribe las fórmulas para la dilatación lineal, la dilatación de área y la dilatación de volumen, y ser capaz de aplicarlas para la resolución de problemas.

Relación con otras Disciplinas

Comunicación: Expresa ideas y conceptos en composiciones coherentes y creativas, con introducciones, desarrollo y conclusiones claras. Argumenta un punto de vista en público de manera precisa, coherente y creativa. Matemáticas: Utiliza las operaciones básicas para la resolución de problemas.

DIMENSIONES DE LA COMPETENCIA CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL

Temperatura Calor Específico Dilatación Cambio de fase Transmisión de calor.

Investiga con el uso de las TIC’s las escalas de temperatura, calor específico, los tipos de dilatación, los cambios de fase y como se transmite el calor. Identifica las escalas de

Puntualidad, compromiso, orden, creatividad, participación, respeto, limpieza de trabajo, tolerancia, perseverancia, libertad y motivación.

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temperatura, calor específico, los tipos de dilatación, los cambios de fase y como se transmite el calor Resuelve ejercicios de forma individual y en equipo referente a las escalas de temperatura, dilatación, los cambios de fase. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento de la dilatación y los cambios de fase.

Tiempo Programado

20 Horas Fecha Programada de Inicio 15 de agosto 2011 Fecha Programada de Terminación 15 de Septiembre 2011

Tiempo Real Fecha Real de Inicio

Fecha Real de Terminación

MAPA CONCEPTUAL DE LA ASIGNATURA

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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 6 Horas AVANCE PROGRAMADO 11.11% FECHA DE INICIO 15 de agosto 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 23 de agosto 2011

ELEMENTOS RESULTADOS DE

APRENDIZAJE ACTIVIDADES EVIDENCIAS

INSTRUMENTO DE EVALUACION

PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción, habilidades para la lectura y escritura, trabajo colaborativo. Resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, y creativo. Habilidades de investigación. Habilidad del uso de las TIC’s.

Define y explica los conceptos básicos del calor. Resuelve problemas de transformación de escalas de temperatura.

1.- El facilitador aplica un cuestionario que se resuelve de manera individual para indagar que tanto conocen del calor y las escalas de temperatura. (ver Anexo 1 )

Cuestionario Respuestas correctas

NA

2.- Investiga de manera individual: Calor, temperatura, equilibrio térmico, energía interna, capacidad calorífica específica, escalas de temperatura y así como convertir de una escala de temperatura a otra.

Investigación 1

Lista de cotejo de investigación

Si

3.- El facilitador explica los temas anteriores para su análisis y discusión. El facilitador muestra algunos ejemplos prácticos de los cambios de una escala de temperatura a otra.

Apuntes en libreta

No Si

4.- Resuelve por parejas los ejercicios que el facilitador te proporciona (Tarea 1) – Por parejas, resuelve en el pizarrón los ejercicios que realizaste de tarea para tu evaluación.

Ejercicios resueltos

Resultados correctos

Si

SE CUMPLIERON LAS ACTIVIDADES PROGRAMADAS

REGISTRA LOS CAMBIOS REALIZADOS

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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 6 Horas AVANCE PROGRAMADO 22.22% FECHA DE INICIO 24 de agosto 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 1 de septiembre 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción, habilidades para la lectura y escritura, trabajo colaborativo. Resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, y creativo. Habilidades de investigación. Habilidad del uso de las TIC’s.

Define y explica los conceptos de dilatación líneal, dilatación de área y dilatación volumétrica Resuelve problemas de dilatación.

1.- Investiga por binas los tipos de dilatación, en qué consiste cada uno y los elementos que se necesitan para que ocurra una dilatación.

Investigación 2 Lista de cotejo de investigación

Si

2.- El facilitador realiza una explica del tema anterior, mostrándote los elementos necesarios para que ocurra una dilatación y te muestra la resolución de problemas de este tipo.

Participación docente

No Si

3.- En fichas de trabajo, realiza tu formulario y tablas del calor específico de los materiales.

Formulario No Si

4.- Resuelve de manera individual los ejercicios que te proporcione el facilitador (Tarea 2) y por parejas resuelve en pizarrón los ejercicios que realizaste de tarea para tu evaluación.


Resultados correctos Si



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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 8 Horas AVANCE PROGRAMADO 37.03% FECHA DE INICIO 1 de septiembre 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 15 de septiembre 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción, habilidades para la lectura y escritura, trabajo colaborativo.

Explica los cambios de fase por medio de dibujos. Demuestra los tipos de transmisión de calor que ocurren en la vida cotidiana.

1.- Investiga lo que a continuación se te pide: Cambios de fase y transmisión de calor.

Investigación 3 Lista de cotejo de investigación

Si

2.- Por equipo, realiza varios dibujos en un rotafolio, donde demuestres los cambios de fase. Exponlo y coméntalo con tus compañeros en plenaria.

Rotafolio y Exposición

Rúbrica de la exposición

Si

3.- Por equipo, realiza una gráfica de la energía que interviene en el calentamiento y el cambio de estado de 1 g de H2O. Coméntalo con tus compañeros en una exposición.

Rotafolio Observación directa Si

4.- En exposición, demuestra con materiales que encuentres en tu casa y/o escuela, los tipos de transmisión de calor (Conducción, convección y radiación)

Exposición Observación directa No

5. – Se aplica una Heteroevaluación.

Examen Revisado Si


REGISTRA LOS CAMBIOS

REALIDOS

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Requerimientos (Recursos didácticos)

Marcadores, cinta, pintarrón borrador, rotafolio, papel bond, bibliografía, tarjetas

Bibliografía

1.- Silvia G. Maffey García, Desarrollo de competencias en FÍSICA 2 contenidos y secuencias didácticas, Editorial GES (2009). 2.- Tippens Paul E., Física conceptos y aplicaciones, séptima edición, Mc Graw-Hill, 2007. 3.- Paul G. Hewit, Física conceptual, décima edición, Pearson, 2007. 4.- Pérez Montiel Héctor, Física General, Publicaciones CULTURAL, 2006

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ANEXOS 1.- INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

ANEXO 1. Cuestionario 1.- ¿A qué le llamamos calor? 2.- ¿Qué es un contacto térmico? 3.- ¿Qué es un equilibrio térmico? 4.- ¿Qué es una caloría? 5.- ¿Cuáles son los tipos de escalas de temperaturas que conoces? 2.- MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO

LISTA DE COTEJO DE UNA INVESTIGACIÓN.

CRITERIOS SI CUMPLE NO CUMPLE

El escrito es claro, enfocado e interesante.

El escrito resalta la idea o tema central.

Las palabras utilizadas transmiten el mensaje propuesto en forma interesante.

El escrito es completo y conciso.

LISTA DE COTEJO DE ROTAFOLIO

CRITERIOS CUMPLE NO CUMPLE El rotafolio muestra la idea clara de los cambios de fase El ponente muestra los elementos básicos de los cambios de fase Es coherente con lo que expone y con lo que muestra. LISTA DE COTEJO: EJERCICIOS

CRITERIOS SI CUMPLE NO CUMPLE Aplica las fórmulas correctas Muestra un procedimiento adecuado El resultado es correcto

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RÚBRICA DE LA EXPOSICIÓN Aspecto Bien (2 puntos) Regular (1 punto) Deficiente (0 Puntos)

Volumen de la voz durante

la presentación

El volumen es

suficientemente alto para ser

escuchado durante toda la

presentación

El volumen es medio, puede

ser escuchado por todos

durante toda la presentación

El volumen es muy débil

para ser escuchada por todos

Postura corporal y visual

durante la presentación

Se ve relajado y seguro de sí

mismo, establece contacto

visual con todos en el salón

Alguna veces titubea y

establece poco contacto

visual

Se ve inseguro, titubeante y

no establece contacto con

nadie.

Seguimiento del tema que

expone

Se mantiene en el tema todo

el tiempo

Se mantiene en el tema poco

tiempo

Fue difícil saber cual es el

tema

Claridad y contenido del

tema que expone

Habla todo el tiempo y

muestra un completo

entendimiento del tema

Habla claramente la mayor

parte del tiempo y muestra

un entendimiento parcial del

tema

Habla con voz baja y

demuestra no entender el

tema

Comprensión del tema que

expone

Puede contestar con

precisión todas las preguntas

planteadas sobre el tema

Puede contestar solo algunas

preguntas planteadas sobre

el tema

No puede contestar


el tema

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Asignatura FISICA II

Profesor HERNÁNDEZ RIVERA JUAN CARLOS



Atributos



3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas 4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones

Elementos de la Competencia

Capacidad de percepción. Habilidades para la lectura y escritura. Solución de problemas. Trabajo en equipo. Habilidad del uso de las TIC’s.

Tema Integrador La atmósfera y sus gases



Interacción materia-energía Masa Fuerza


Fluidos Gases Presión Temperatura Volumen


Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de las leyes de los fluidos para resolver problemas concretos y/o de su entorno.



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Defina los fluídos Conceptualiza los fluidos en los gases, dependiendo de factores como presión, temperatura, volumen. Realiza ejercicios relacionados con las leyes de los Gases.

Investiga con el uso de las TIC’s los tipos de fluidos y sus características. Identifica los tipos de fluidos y sus características. Conoce las leyes de los fluidos y las variables que intervienen Resuelve ejercicios individual y en equipo referente a los fluidos. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento de los fluidos en su entorno.

Participa de manera responsable.

Se dirige a sus compañeros

respetuosamente y al facilitador.

Trabaja en equipo de manera

colaborativa.

Tiempo Programado

16 Horas Fecha Programada de Inicio 26 de Septiembre 2011 Fecha Programada de Terminación 21 de octubre 2011




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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 6 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 48.14% FECHA DE INICIO 26 de Septiembre 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 4 de octubre 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Habilidades para la lectura y la escritura.

Solución de problemas. Habilidades de investigación. Habilidades del uso de las Tics. Habilidades para la investigación.

Conoce la teoría cinética de los gases y las leyes de los gases. Resuelve problemas de la Ley de Charles, Ley de Gay-Lussac, leyes generales de los gases.

1.- El facilitador aplica un cuestionario que resolverán por parejas para indagar que tanto conocen de los gases. (ver Anexo 1 ).

Cuestionario Respuestas correctas No

2.- Investiga con el uso de las TICS lo siguiente: Que es un gas, Gases ideales y ley de Boyle, Ley de Gay-Lussac, Leyes generales de los gases, masa molecular y mol.

Investigación Lista de Cotejo de la Investigación

SI

3.- El facilitador realimenta los temas de la investigación. El facilitador muestra algunos ejemplos prácticos.


No Apuntes

4.- Resuelve de forma individual los ejercicios que el facilitador te proporcionará

Tarea 1 Resultados correctos Si, Tarea 1

5.- Por parejas, resuelve algún ejercicio en el pizarrón y explícalo.

Tarea 1 Observación directa No



SI NO CO

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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 4 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 55.55% FECHA DE INICIO 5 de octubre 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 11 Octubre del 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Solución de problemas. Habilidades de investigación

Realiza ejercicios relacionados con las leyes de los gases, las ecuaciones de los gases y las variables que intervienen.

1.- Con el uso de las Tics investiga: La ley del gas ideal, vaporización, presión de vapor.

Investigación Lista de cotejo de la investigación

Si, investigación

2.- El facilitador realizará exposiciones de las leyes de los gases, y las variables que intervienen en el estudio de los gases, facilitándoles los conceptos y orientándolos en la solución de ejercicios.


No Si, apuntes

3.- En una tarjeta el alumno elaborará un formulario que contengan las leyes de los gases, las ecuaciones de los gases y las variables que intervienen.

Tarjeta con formulario y leyes de los gases.

Lista de cotejo del formulario

Si, formulario

4.- El facilitador plantea ejercicios que crea convenientes para que los resuelvan en equipo los alumnos.

Ejercicios resueltos.

Resultados correctos Si



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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 6 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 66.66% FECHA DE INICIO 12 de octubre del 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 21 de Octubre del 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Habilidades de investigación.

Conoce el comportamiento de los fluidos en su entorno.

1.- Por equipos y con el uso de las tics investiga: La atmósfera, la presión atmosférica, el barómetro, la Ley de Boyle, Líneas de corriente, Principio de Bernoulli, cuales son las aplicaciones del principio de Bernoulli,

Investigación Lista de Cotejo de investigación

Si, investigación.

2.- En un rotafolio, anota los puntos más importantes de tu investigación para que lo expliques en clase.

Rotafolio Lista de cotejo de Rotafolio

Sí, rotafolio

3.- El facilitador aplica un cuestionario para conocer el grado de aprendizaje. (ver Anexo 2)

Cuestionario Resultados correctos Si, cuestionario

4. – Se aplica una Heteroevaluación.

Heteroevaluación

Resultados del examen

Si



REALIDOS

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Marcadores, cinta, pintarrón borrador, cartulinas, papel bond, tijeras, resistol, bibliografía, tarjetas

Bibliografía


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ANEXOS

1.- INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

LISTA DE COTEJO DE UNA INVESTIGACIÓN.






LISTA DE COTEJO DE FORMULARIO


La tarjeta cuenta con las leyes de los gases

La tarjeta cuenta con las ecuaciones de los gases

La tarjeta describe las variables que intervienen

LISTA DE COTEJO DE ROTAFOLIO

CRITERIOS CUMPLE NO CUMPLE El rotafolio muestra la idea clara de los temas investigados Tiene excelente ortografía Su presentación es ordenado, limpio y claro con los temas que presenta.

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la presentación

El volumen es



presentación













visual



nadie.


expone


el tiempo


tiempo


tema


tema que expone


muestra un completo





tema



tema


expone

Puede contestar con





el tema

No puede contestar


el tema

Anexo 1 Explica con tus propias palabras los siguientes términos a) Gas ideal b) ley de Boyle c) ley de Charles d) Masa atómica e) mol f) evaporación g) ebullición h) Sublimación Anexo 2

1. A) ¿De dónde proviene la energía que da movimiento a los gases de la atmósfera? B) ¿Qué evita que los gases atmosféricos escapen al espacio?

2. ¿En qué difiere la variación de la densidad de un gas a diferentes alturas de la variación de la densidad de un líquido a diferentes profundidades? 3.- ¿A qué se debe la presión atmosférica? 4.- ¿Cuál es la masa de un metro cúbico de aire a 20° C y el nivel del mar? 5.- a) ¿Cuál es la masa de una columna de aire cuya sección transversal tiene un área de un centímetro cuadrado y que se extiende desde el nivel de mar hasta las capas superiores de la atmósfera?

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b) ¿Cuánto pesa esta columna de aire? 6. ¿Cuál es la presión en la base de la columna de la pregunta anterior? 7.- ¿Es constante el valor de la presión atmosférica en la superficie de la tierra? Explica tu respuesta. 8.- ¿Cómo es la presión en la base de la columna de mercurio de 76 cm de altura en un barómetro en la relación con la presión debida al peso de la atmósfera? 9.- ¿Porqué no funciona una bomba de vacío si el pozo tiene una profundidad mayor que 10.3m? 10.- Normalmente la atmósfera no aplasta envases. Pero sí aplasta un envase que se ha calentado, tapado y después enfriado. ¿Porqué?

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Asignatura FISICA II

Profesor HERNÁNDEZ RIVERA JUAN CARLOS



Atributos



3.- Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas 4.- Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5.- Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones


Tema Integrador El magnetismo y la electricidad, principio de funcionamiento de aparatos en nuestro entorno.



Fuerza Eléctrica Magnetismo

Fuerza

Campo eléctrico Potencial eléctrico Capacitancia Corriente eléctrica

- Corriente continua - Corriente alterna

Leyes eléctricas Circuitos eléctricos Imanes

- Artificiales - Electroimán - Propiedades

magnéticas, naturales y leyes magnéticas

Motor eléctrico Generador Transformador

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Al finalizar los temas el alumno conocerá el comportamiento y las características de la corriente eléctrica en circuito en serie y paralelo, así como también el alumno relacionará aparatos electrodomésticos con el comportamiento del globo terrestre.




Define fuerza eléctrica, corriente eléctrica y magnetismo. Conceptualiza fuerza eléctrica, corriente eléctrica y magnetismo. Realiza ejercicios relacionados con la fuerza eléctrica, la corriente eléctrica y el magnetismo.

Investiga con el uso de las TIC’s la fuerza eléctrica, la corriente eléctrica y el magnetismo. Identifica los tipos de corriente eléctrica, así como los tipos de electroimán. Conoce las leyes eléctricas y las leyes del magnetismo. Resuelve ejercicios individual y en equipo referente a la fuerza eléctrica, el magnetismo y la corriente eléctrica. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento de la corriente eléctrica y el magnetismo en el entorno.

Participa de manera responsable. Se dirige a sus compañeros respetuosamente y al facilitador. Trabaja en equipo de manera colaborativa.

Tiempo Programado

18 Hrs Fecha Programada de Inicio 31 de octubre 2011 Fecha Programada de Terminación 02 de diciembre 2011



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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 6 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 77.77% FECHA DE INICIO 31 Octubre del 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 10 noviembre del 2011




PORTAFOLIO DE



Resuelve problemas de campo eléctrico, potencial eléctrico y capacitancia.

1. - El facilitador aplica un cuestionario que resolverán de manera individual para indagar que tanto conocen de la fuerza eléctrica (Anexo-Cuestionario 1)

Examen Resultados correctos del examen

No

2.- En equipos de 5 personas realiza la investigación de los siguientes conceptos: Electricidad, fuerza eléctrica, campo eléctrico, potencial eléctrico y capacitancia. Entregar el reporte con Portada, introducción, desarrollo, conclusión y bibliografía de manera individual.

Reporte 1 Rúbrica 1 Sí Reporte 1 Rúbrica

3.- Se propone una visita al Museo de la CFE en Chapultepec en el D.F.o a Explora en la Ciudad de León, Gto.

Reporte 2 Rúbrica 1 Si

3.- Mediante el método de discusión, el facilitador guiará al grupo a la retroalimentación de la investigación. El docente expondrá ejemplos del campo eléctrico, potencial eléctrico y capacitancia.


Rúbrica 2 No

5. – El facilitador proporcionará ejercicios de los temas para ser resueltos en binas o equipos. Realizar una co evaluación (Anexo - Ejercicios 1 )

Ejercicios Resultados correctos de los ejercicios

Si



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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 6 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 88.88% FECHA DE INICIO 14 de octubre del 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 23 de Noviembre del 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, complejo y creativo. Solución de problemas. Habilidades de investigación

Resuelve problemas relacionados con los tipos de corriente, Ley de Coulomb y circuitos eléctricos.

1. - En equipos de 5 personas realiza la investigación de los siguientes conceptos: corriente eléctrica, corriente continua y corriente alterna, ley de Coulomb, leyes eléctricas y circuitos eléctricos

Reporte 2 Rúbrica 1 Si

2.- Mediante el método de discusión, el facilitador guiará al grupo a la retroalimentación de la investigación.


Rúbrica 2 No

3. – El facilitador expondrá ejemplos de la corriente eléctrica (continua y alterna), Ley de Coulomb, Leyes eléctricas y Circuitos eléctricos. Los alumnos realizarán preguntas y comentarios.


Rúbrica 2 No

4.- Se realizarán prácticas de los temas anteriores. Queda a consideración del facilitador. (Anexo - Práctica 1)

Prácticas Resultados correctos de las prácticas

Si

5.- Resuelve los ejercicios que el facilitador te proporciona. (Anexo- ejercicios 2) Realiza una co evaluación.

Ejercicios Matriz

Resultados correctos de los ejercicios Rúbrica 3

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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 6 Hrs AVANCE PROGRAMADO 100% FECHA DE INICIO 24 de Noviembre del 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 2 de diciembre 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, complejo y creativo. Solución de problemas. Habilidades de investigación.

Explica los elementos del magnetismo, campo magnético, motores, generadores y transformadores.

1. – Realiza la lectura que se te proporciona de la Historia del Magnetismo (Lectura 1). Posteriormente resuelve el cuestionario 1 Investiga por equipo los siguientes conceptos: Magnetismo, Campo magnético, imanes y la propiedad de los materiales magnéticos, leyes magnéticas, motores, generadores y transformadores. Deberás entregarlo de manera individual con portada, introducción, marco teórico, conclusión y bibliografía.

Cuestionario 1 Reporte 3

Lista de cotejo 1

Rúbrica 1

Si

Si

2.- Se realiza una retroalimentación con el facilitador de los temas investigados. Posteriormente se realizan prácticas por equipos que quedan a consideración del tutor. (Anexo - Práctica 2, 3, 4)

Participación docente. Prácticas

Resultados de las prácticas Lista de cotejo 2

Si

3.- Realiza una co evaluación de tus resultados obtenidos de las prácticas, anota tus conclusiones. Se expondrán los resultados en rotafolio con las opiniones.

Participación por equipo. Rotafolio.

Rúbrica 1 No

4. – Realiza los ejercicios que el tutor te proporciona. (Anexo- Ejercicio 3.) Realiza una co evaluación para comparar tus resultados.

Ejercicios Resultados correctos de los ejercicios

Si

5.- Heteroevaluación. Examen Resultados correctos del examen

Si



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Ejercicios propuestos, cuaderno, hojas de rota folio, plumones, hojas

blancas, libros, ejercicios complementarios.

Bibliografía

Tippens, Paul.1999. Física, conceptos y aplicaciones. Edit. Mc Graw Hill Rafael Lozano González. 1999. Física I. Edit. Nueva Imagen. Jorge Flores Valdez, et. al. 1999. Física I. Edit. Santillana www.wikipedia.org

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ANEXOS

1.- INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Rúbrica 1: para los reportes. Categoría Excelente(10) Bien(9-8) Regular(7-6) Insuficiente(5)

Prácticas

Materiales utilizados (material reciclable)

Materiales utilizados que cumplen con la función para la que fueron requeridos, al 100%.



No cumplió con el material requerido.

Originalidad y creatividad

Realizó las prácticas mostrando la originalidad y la creatividad.

Realizó las prácticas mostrando la creatividad, pero no la originalidad.

Realizó las prácticas pero no mostró la originalidad y la creatividad.

No realizó las prácticas y por consiguiente no mostró la originalidad y la creatividad.

Uso de contenidos

El contenido de las prácticas fue acorde al tema en estudio.

El contenido de las prácticas fue parcialmente acorde al tema en estudio.

El contenido de las prácticas fue poco acorde al tema en estudio.

El contenido de las prácticas no fue acorde al tema en estudio.

Reporte Contenido Da explicaciones de

cómo realizar, resuelve y generaliza situaciones reales del tema.

Da explicación , resuelve, sin generalizar situaciones reales del tema

Solamente realiza y resuelve sin dar explicación y no generaliza.

No da explicación, no resuelve, no generaliza situaciones reales del tema.

Orden El trabajo es presentado de una manera ordenada, clara, organiza y limpia que es fácil de leer.

El trabajo es presentado de una manera ordenada y organizada que es por lo general fácil de leer.

El trabajo es presentado de una manera organizada pero puede ser difícil de leer.

El trabajo presentado de una manera descuidada, desorganizada, sucio.

Trabajo final Cumpla con todos los requisitos

Cumpla con la mayoría de los requisitos

Cumpla con algunos requisitos

No cumpla con los requisitos

Participación Participa continuamente con ideas relevantes sobre el tema y se integra adecuadamente en los equipos de trabajo

No participa pero se integra en los equipos de trabajo o participa y no se integra en los equipos de trabajo.

Trabaja de manera individual

No participa ni se integra en los equipos de trabajo C

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Actitudes y aptitudes

Entrega en tiempo y forma las actividades.

Entrega en forma pero fuera de tiempo.

Entrega en tiempo pero no en forma.

No entrega a tiempo ni en forma.

Exposición Su exposición fue clara y perfectamente entendible, organizada, y demostraron dominio en el tema participando todo el equipo.

Su exposición fue clara y entendible y demostraron algo de dominio en el tema participando casi todo el equipo.

Expusieron sin tener dominio en el tema, no todo el equipo participó.

No se expusieron las prácticas.

Rúbrica 2

Indicadores =

evidencias =

producto, logro o

desempeño

Nivel de logro o desempeño

3 2 1

Actitud en el grupo

El estudiante es honesto,

responsable, activo,

colaborativo, humilde y

educado con su trabajo y

sus compañeros.

El estudiante es

responsable,

colaborativo con su

trabajo

El estudiante no

participa en el grupo

de manera activa.

Rúbrica 3. Co-evaluación. Evaluación por equipo (jefe de equipo)

Número Acciones Criterios

1 2 3 4 5 1 Contribución al trabajo de equipo 2 Participación en clase 3 Asistencia y puntualidad 4 Resolución acertada de ejercicios 5 Aplicación de procedimientos adecuados a ejercicios y/o

problemas

6 Dominio de los problemas tratados 7 Sentido de pertenencia al grupo 8 Manifiesta una actitud de respeto 9 Aprovecha con honestidad la libertad que se le da 10 Se preocupa por mantener limpias las áreas de trabajo Total

Escala: 1 - Básico / 2 - Regular / 3 - Bien / 4 - Muy Bien / 5 - Excelente

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Rúbrica 3. Tabla APERTURA ACTIVIDAD 3

LISTA DE COTEJO 1: TRABAJO ESCRITO DE UNA INVESTIGACIÓN.






CIERRE ACTIVIDAD 1 LISTA DE COTEJO 1


Las palabras faltantes son las adecuadas en el párrafo

Tiene buena ortografía

CIERRE, ACTIVIDAD 1 LISTA DE COTEJO 2: REPORTE DE PRÁCTICA


El reporte cuenta con sus elementos (Portada, introducción, marco teórico, experimentación, conclusiones y bibliografía).

El escrito tiene buena redacción.

El reporte es congruente con el desarrollo de la práctica.

El reporte cuenta con esquemas.

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la presentación

El volumen es



presentación













visual



nadie.


expone


el tiempo


tiempo


tema


tema que expone


muestra un completo





tema



tema


expone

Puede contestar con





el tema

No puede contestar


el tema

2.- MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO APERTURA. ACTIVIDAD 1. CUESTIONARIO 1.- Define la Ley de Coulomb _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- ¿Qué es el campo eléctrico? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- ¿Qué es la intensidad eléctrica? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.- ¿Qué es el campo eléctrico?

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_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- ¿Qué es potencial? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.- ¿Cuál es la unidad de energía? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7.- ¿Qué es un capacitor? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8.- ¿Para qué sirve un capacitor? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 9.- Menciona los tipos de capacitores que hay _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 10..- ¿Qué conexiones hay en los capacitores? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Desarrollo. Actividad 4. Práctica 1

PRÁCTICA #1: CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB

¿Qué tipo de carga hay y cómo las podemos generar?

Los tipos de cargas que existen son positivas, neutras y negativas. Si dos cargas son del mismo signo experimentan un fuerza de repulsión entre ellas. Por otro lado, si son del mismo signo, se atraerán.

Para generar cargas podemos realizar el siguiente experimento:

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Dos varillas con cargas del mismo signo se repelen. Para observarlo pueden frotarse dos varillas del mismo material (por ejemplo, vidrio) empleando el mismo método (por ejemplo, un paño de seda). Al ser del mismo material y haber sido frotadas de la misma forma, las varillas adquieren cargas del mismo signo. Si se cuelga una varilla de un hilo de forma que pueda girar y se le acerca la otra, la primera gira alejándose de la segunda, lo que demuestra que las cargas se repelen. Si las dos varillas tuvieran cargas de signo opuesto, la primera se acercaría a la segunda, puesto que las cargas de distinto signo se atraen.

¿Cuáles son las formas de cargar un cuerpo?

Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o - ) , lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos:

Frotamiento: consiste en frotar un elemento que esté cargado eléctricamente con uno sin carga. Habrá una transferencia electrónica del cargado al no cargado.

Inducción: consiste en acercar un cuerpo cargado a uno no cargado, en este momento las cargas pasarán del primero al segundo sin necesidad de que se toquen, sino simplemente a través del aire.

Contacto: si hacemos que dos cuerpos se toquen en su superficie, la carga eléctrica pasará del que esté cargado al que no lo esté.

Con un dibujo, explica cómo son las líneas de campo eléctrico para una carga positiva y para una carga negativa. CO

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En este diagrama se pueden observar las líneas de fuerza de un campo eléctrico creado por dos cargas de signo opuesto. Una carga de prueba positiva sería atraída por la carga negativa y repelida por la positiva. Por eso, se puede decir que las líneas de campo eléctrico salen de las cargas positivas (ya que éstas repelen las carga de prueba positiva) y llegan a las cargas negativas (porque éstas atraen a la carga de prueba positiva).

¿Qué es la máquina de Whimshurt, cómo funciona, cómo se carga?

Es una máquina permite transformar energía mecánica en eléctrica. A su vez dicha energía eléctrica puede transformarse en energía lumínica y sonora o también si se prefiere en energía mecánica nuevamente. Otra posibilidad que brinda es transformar

aquella energía eléctrica en energía química.

Cuando se acciona la manivela de la máquina se transmite el efecto de dicho accionar por dos correas cruzadas, a dos discos de acrílico con un diámetro habitual de entre 30 y 50 cm. Debido a que las correas están cruzadas un disco girará en el sentido de giro de las agujas del reloj y el otro en sentido contrario.

En estos discos se encuentran pegados, a intervalos regulares, trozos de igual superficie de papel de aluminio. Cuando los discos giran, estos trozos de papel son friccionados por unas escobillas de cobre. Como resultado de ello los discos pasan a ser el Soporte de una Energía eléctrica importante: se dicen que dichos discos "están cargados". Cuando los discos se saturan de Carga eléctrica el remanente pasa a unos botellones denominados de Leyden que actúan como condensadores de carga eléctrica.

Siendo superada la capacidad de estos condensadores, los electrones que portan una gran energía pasan a dos esferas metálicas de distinto volumen, de forma tal que la de mayor volumen pasa a tener mayor densidad energética que la otra.

Al superar la resistencia del aire, los electrones "saltan" de la esfera de mayor volumen a la de menor volumen. Se produce una chispa o rayo (energía lumínica) y un ruido (energía sonora).

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Si separamos bien las esferas y conectamos la esfera de mayor volumen a un molinillo metálico, por medio de un cable: las aspas del molinillo girarán velozmente. Significa que la energía eléctrica se transformó en mecánica.

La esferita de un péndulo eléctrico colocado en las inmediaciones, se moverá al compás de los chispazos. Parte de los electrones energizados escaparon de la máquina, su energía no pudo ser canalizada y la entropía del universo aumentó.

Enuncia la ley de Coulomb.

Suponemos tener dos cargas puntuales q y q´, las cuales se encuentran a una distancia r de separación en el vacío. La fuerza que experimenta una carga debido a la otra está dada por la ley de Coulomb, donde la fuerza de atracción o repulsión, entre cargas de signos opuestos o iguales, respectivamente, es directamente proporcional al producto de la intensidad de sus cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de distancia entre ellas .

FE = k * (q·q´/r2) (en el vacío)

Donde k es un valor constante y vale 8.988 * 109 N·m2/C2

Apertura. Actividad 5. Ejercicios 1. 1.- Dos monedas reposan sobre una mesa, con una separación de 1.5m. Contienen cargas idénticas. ¿De qué magnitud es la carga en cada una, si una de las monedas experimenta una fuerza de 2.0 N? 2.- Idem, si la separación entre las monedas es de 1.5 m, y se encuentran dentro de una tina larga con agua. La constante dieléctrica del agua es aproximadamente 80. 3.- Un núcleo de helio tiene una carga de +2e y uno de neón +10e, donde e es el cuanto de caga, 1.60X10 -19 C. Encuéntrese la fuerza de repulsión ejercida sobre una de ellas, debido a la otra, cuando se encuentran apartadas 3 nanómetros (1 nm= 10-9 m). Considérese que ellas están en el vacío. 4.- Dos cargas están colocadas sobre el eje x: +3 C em x=0 y -5 C en x=40cm. ¿Dónde debe colocarse una tercera carga, q, si la fuerza resultante sobre ésta debe ser cero? 5.- Dos diminutas bolas metálicas idénticas portan cargas de +3nC y -12 nC. Están apartadas 3 cm, (a) Calcúlese la fuerza de atracción. (b) Las bolas se juntan y después se separan a 3 cm. Describa las fuerzas que ahora actúan sobre ellas. 6.- Determínese la aceleración de un protón (q=+e, m=1.67x10-27 kg) en un campo eléctrico de intensidad 500 N/C. ¿Cuántas veces es más grande esta aceleración que la debida a la gravedad? 7.- Una bola pequeñita de 0.60 g lleva una carga de magnitud de 8 C. Está suspendida por una cuerda en un campo eléctrico dirigido hacia abajo, de intensidad 300 N/C. ¿Cuál es la tensión en la cuerda si la carga sobre la pelota es (a) positiva, (b) negativa? 8.- Cuatro cargas puntuales iguales están colocadas en las cuatro esquinas de un cuadrado que tiene 40 cm por lado. Su carga es de +3 C. Encuéntrese la fuerza sobre cualquiera de las cargas.

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DESARROLLO. ACTIVIDAD 5. EJERCICIOS 2. 1.- ¿Cuántos electrones hay en un Coulomb de carga? ¿Cuáles son la masa y el peso de los electrones en 1 C de carga? 2.- Si dos cargas iguales, cada una de 1 C, se separaron en el aire una distancia de 1 km, ¿cuál será la fuerza entre ellas? 3.- Determínese la fuerza entre dos electrones libre separados 1 angstrom (10-10 m) 4.- ¿Cuál es la fuerza de repulsión entre dos núcleos de argín cuando están separados 1 nm(10-9 m)? La carga sobre un núcleo de arón es +18 e. 5.- Dos pelotas de médula igualmente cargadas están separadas 3 cm en el aire y se repelen una de otra con una fuerza de 4X10-5N. Calcúlese la carga en cada pelota. 6.- Tres cargas puntuales están colocadas en los siguientes puntos sobre el eje x: +2 C en x=0, -3 C en x=40 cm, -5 C en x=120 cm- Encuéntrese la fuerza (a) sobre la carga de -3 C, (b) sobre la carga de -5 C. 7.- Cuatro cargas puntuales iguales están colocadas en las cuatro esquinas de un cuadrado que tiene 40 cm por lado. Su carga es de +3 C. Encuéntrese la fuerza sobre cualquiera de las cargas. 8.- Cuatro cargas puntuales de igual magnitud (-3 C) están colocadas en las esquinas de un cuadrado que tiene 40 cm por lado. Dos de ellas, diagonalmente opuestas, son positivas y las otras dos negativas. Encuéntrese la fuerza sobre cada carga negativa.

CIERRE. ACTIVIDAD 4. EJERCICIOS 3. 1.- Un ion (q= +2e) entra en un campo magnético con una densidad de flujo de 1.2 Wb/m2 a una velocidad de 2.5x105 m/s y en posición perpendicular al campo. Determínese la fuerza sobre el ion. 2.- Calcúlese la velocidad de ciertos iones que pasan sin desviarse a través de los campos E y B perpendiculares entre sí y para los cuales E=7.7 kV/m y B=0.14 T. 3.- ¿Cuál podría ser la masa de un ion positivo que se mueve a 107 m/s y se curva en una trayectoria circular de radio de 1.55 m, debido a un campo magnético de 0.134 Wb/m2? 4.- Un electrón se acelera desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 3740 V. Entra en una región donde B=4x10-3 T perpendicular a su velocidad. Calcúlese el radio de la trayectoria que seguirá. 5.- Un electrón se dispara con una rapidez de 5x106 m/s hacia afuera del origen del sistema de ejes coordenados. SU velocidad inicial forma un ángulo de 20º con el eje +x. Descríbase su movimiento si en la dirección +x existe un campo magnético B=0.00200 T. 6.- Un alambre recto de 15 cm de largo lleva una corriente de 6 A y se encuentra en un campo de inducción magnética uniforme, de 0.4 T. ¿Cuál es la fuerza sobre el alambre cuando se encuentra (a) en ángulo recto en relación con el campo, (b) a 30º respecto al campo?

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7.- ¿Cuál es la dirección de la fuerza debida al campo magnético de la tierra sobre un alambre que lleva corriente verticalmente hacia abajo? (Sugerencia: el campo es como si se debiera a la rotación de cargas negativas). 8.- Una bobina rectangular de 25 vueltas está suspendida en un campo cuya inducción magnética es de 0.2 Wb/m2. El plano de la bobina es paralelo a la dirección del campo. Las dimensiones de la bobina son 15 cm en la longitud perpendicular a las líneas del campo 12 cm en la posición paralela a ellas. ¿Cuál es la corriente en la bobina si hay un momento de torsión de 5.4 N·m actuando sobre ella?

CIERRE. ACTIVIDAD 1. LECTURA 1. HISTORIA DEL MAGNETISMO

El fenómeno del magnetismo se conoce desde hace miles de años. Las manifestaciones conocidas

antiguamente son las que corresponden a los imanes naturales o piedras imán, como la magnetita.

Fueron los griegos quienes primero reflexionaron sobre las maravillosas propiedades de la

magnetita, una piedra negra capaz de atraer objetos de hierro. Alrededor del año 600 antes de

Nuestra Era, Tales de Mileto describió al imán en forma detallada.

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Dos siglos después, Platón hizo decir a Sócrates que la magnetita no sólo atraía anillos de hierro,

sino que les impartía un poder similar para atraer a otros anillos, fenómeno que en la actualidad

llamamos magnetización por inducción. De esta manera se formaban cadenas de anillos, colgados unos de otros.

El término magnetismo viene de Magnesia, una ciudad del Asia Menor donde abundaba el mineral.

Según otra versión, el nombre tiene su origen en la leyenda del pastor Magnes, quien se quedó

pegado a la tierra, ya que los clavos de sus zapatos fueron atraídos por la magnetita.

Los antiguos chinos también conocieron las extrañas y raras piedras con el poder de atraer el hierro,

posiblemente pedazos de mineral ferroso golpeados por un rayo, y las usaron en tableros para

adivinar la fortuna.

Posteriormente, descubrieron el magnetismo terrestre, produciendo como resultado tecnológico la invención de la brújula. Una aguja de acero frotada con una “piedra magnética” se magnetiza

también y los chinos descubrieron que, al ser suspendida libremente, la aguja apuntaba en dirección

Norte-Sur.

Cuenta la leyenda que Hoang-ti, personaje mítico, construyó una "carroza del Sur". El fundador del Imperio chino perseguía con sus tropas a un príncipe rebelde y se perdió en la niebla. Para orientarse

construyó una brújula, en la cual la figura de una mujer siempre apuntaba al Sur. Así atrapó a los

rebeldes.

Se dice que los fenicios fueron los primeros en aplicar la energía magnética del imán en sus viajes

náuticos comerciales, pero la primera referencia clara a un compás marítimo es de finales del Siglo XII.

El compás magnético pronto se extendió por Europa. Cristóbal Colón lo usó cuando cruzó el Océano

Atlántico, notando no solamente que la aguja se desviaba ligeramente del Norte exacto, indicado por

las estrellas, sino también que la desviación cambiaba durante el viaje.

Más de veinte siglos después de las primeras descripciones de fenómenos magnéticos, terminó la

etapa precientífica del magnetismo con la aparición de la figura del inglés William Gilbert de

Colchester, quien fue el verdadero fundador de la ciencia del magnetismo.

Gilbert estudió en Cambridge y, después de viajar por el continente europeo, fue médico de la Reina Isabel I de Inglaterra. Hizo hincapié en el método experimental, utilizándolo para ahondar en el

conocimiento del magnetismo.

En 1600 fue publicada su obra “De Magnete”, uno de los trabajos claves de la revolución científica de

esa época. En sus seis tomos, Gilbert describió múltiples fenómenos magnéticos. Dedujo las propiedades de atracción de los polos opuestos y propuso una explicación a las variaciones

observadas por Colón y otros navegantes: la Tierra es un imán gigante, con sus polos magnéticos a

cierta distancia de sus polos geográficos.

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En ese entonces, el único magnetismo conocido era el de los magnetos de hierro o imanes naturales

de mineral metalífero rico en hierro. Se creía que el interior de la Tierra estaba magnetizado de la

misma manera, y los científicos estaban muy intrigados cuando descubrieron que la dirección de una

aguja de compás en un lugar dado se desviaba lentamente, década a década, sugiriendo una lenta variación del campo magnético de la Tierra.

El astrónomo inglés Edmond Halley, famoso por descubrir el cometa que lleva su nombre, propuso

ingeniosamente que la Tierra contenía un número de conchas esféricas, una dentro de la otra, cada

una magnetizada de forma diferente y rotando lentamente en relación a las otras.

El punto culminante en el desarrollo del magnetismo como una ciencia separada fue alcanzado

justamente cuando se hacían los primeros descubrimientos relativos a la electricidad, que prepararon

la síntesis de ambas ciencias en una sola: el electromagnetismo, que reúne las relaciones existentes

entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas.

En 1785, el francés Charles Augustin de Coulomb realizó experimentos cruciales para probar la ley

de interacción entre cargas y probó que la fuerza entre dos cargas es proporcional a su producto

dividido entre la distancia de separación al cuadrado, conocida como ley del cuadrado inverso.

Aunque desde hacía tiempo se había notado que la brújula cambiaba de dirección cuando los rayos en una tormenta caían cerca de un barco, fue hasta principios del siglo XIX cuando se empezó a

investigar la influencia que tenía la electricidad sobre una aguja magnética. Estos experimentos

fueron estimulados por la invención de la pila voltaica de Alessandro Volta alrededor de 1800.

No fue sino hasta 1820, y por accidente, cuando el físico danés Hans Christian Oersted realizó un

descubrimiento sorprendente. Siendo Profesor de Ciencias en la Universidad de Copenhague, organizó en su casa una demostración científica para estudiantes y amigos.

Oersted planeaba demostrar el calentamiento de un alambre por el flujo de una corriente eléctrica y

también llevar a cabo demostraciones de magnetismo, para lo cual había colocado un compás a un

lado de la mesa.

Mientras efectuaba su demostración eléctrica notó, sorprendido, que cada vez que era conectada la

corriente eléctrica, la aguja del compás se movía. No dijo nada y terminó sus demostraciones, pero en

los meses siguientes trabajó intensamente, tratando de comprender el nuevo fenómeno.

Sin embargo, no pudo explicar por qué sucedía. La aguja no era atraída ni repelida por el alambre. En cambio, tendía a colocarse en ángulos rectos. Finalmente, publicó sus descubrimientos sin darles

ninguna explicación.

Los experimentos de Oersted causaron gran sensación y fueron reproducidos por el matemático

Dominique François Jean Arago ante la Academia Francesa en París. Siete días después del reporte de Arago, André-Marie Ampère sugirió que el ferromagnetismo era originado por corrientes

eléctricas internas y que éstas fluían perpendicularmente al eje del imán.

El matemático y físico francés pensó que si la corriente en un alambre ejercía una fuerza magnética

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en una aguja de compás, dos alambres similares también deberían interactuar magnéticamente. Concluyó que la naturaleza del magnetismo era diferente de lo que todos creían; era básicamente una

fuerza entre corrientes eléctricas.

En una serie de ingeniosos experimentos, Ampère demostró que la interacción era simple y

fundamental: dos corrientes en hilos paralelos que discurren en la misma dirección se atraen y

cuando lo hacen en direcciones opuestas se repelen.

Los físicos ingleses les iban pisando los talones a sus colegas franceses y así inició una especie de

competencia entre ambos lados del Canal de la Mancha, para establecer la prioridad de los resultados.

A diferencia de lo que sucede con una barra de ámbar electrizada por frotamiento, la cual atrae todo

tipo de objetos con la condición de que sean ligeros, un imán ordinario sólo ejerce fuerzas magnéticas

sobre cierto tipo de materiales, en particular sobre el hierro. Este fue uno de los obstáculos que impidieron una aproximación más temprana entre el estudio de la electricidad y el del magnetismo.

El inglés Michael Faraday demostró sin lugar a dudas que el magnetismo no estaba confinado sólo

al hierro, desarrolló la idea del campo magnético y estudió el efecto de las corrientes en imanes y

magnetos.

Tras los experimentos de Oersted y la explicación de Ampère, varios científicos se esforzaron en

comprobar si era posible crear corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Las observaciones

iniciales fueron negativas, ya que no pudo detectarse corriente eléctrica en torno a imanes en reposo.

En 1831, Faraday observó que un imán generaba una corriente eléctrica en las proximidades de una bobina, siempre que el imán o la bobina estuvieran en movimiento, descubriendo así la inducción

electromagnética.

El científico inglés realizó descubrimientos fundamentales en electricidad y magnetismo. Su gran

paciencia y capacidad de observación le permitieron ver las líneas de fuerza que salían del imán y

observar este fenómeno en diez días de febril investigación.

Propuso un método ampliamente usado para visualizar los campos magnéticos. Imagine una aguja

de compás suspendida libremente, cerca de un magneto o una corriente eléctrica. Podemos rastrear

en el espacio, por lo menos en nuestra imaginación, las líneas obtenidas al seguir la dirección de la

aguja.

Así, describió ciertas líneas alrededor de una barra magnética. Su ilustración más común es el

clásico experimento escolar de esparcir limaduras de hierro sobre un papel colocado encima de un

imán.

Faraday estableció claramente que las sustancias magnéticas interactúan unas con otras mediante

líneas de fuerza, hoy llamadas líneas de campo.

En la Tierra, es necesaria una aguja sensitiva para detectar las fuerzas magnéticas y en el espacio

exterior son usualmente mucho más débiles. Pero más allá de la densa atmósfera, dichas fuerzas

tienen un papel mucho mayor y existe una región alrededor de nuestro planeta en la cual dominan el

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ambiente. Esa región, llamada magnetósfera, contiene una mezcla de partículas cargadas

eléctricamente y, más que la gravedad, los fenómenos eléctricos y magnéticos determinan su

estructura.

Solamente unos cuantos de los fenómenos observados en la superficie de la Tierra vienen de la

magnetósfera: las fluctuaciones del campo magnético conocidas como tormentas magnéticas y la

aurora polar o “luces del Norte” que aparecen en los cielos nocturnos de lugares como Alaska y

Noruega. Sin embargo, los satélites en el espacio detectan mucho más, como cinturones de radiación,

estructuras magnéticas, partículas fluyendo rápidamente y otros procesos energéticos.

En la Naturaleza, los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas en el enrarecido

gas del espacio, en el intenso calor de las manchas solares y en el núcleo fundido de la Tierra.

De manera similar a las líneas de campo de un imán que muestran las limaduras de hierro en el

papel, las líneas de campo de la Tierra comienzan cerca del Polo Sur, se curvan alrededor en el

espacio y convergen otra vez cerca del Polo Norte.

No obstante, en la magnetósfera las corrientes también fluyen a través del espacio y modifican este

patrón. En el lado que ve al Sol, las líneas de campo están comprimidas hacia la Tierra, mientras que

en el lado nocturno son jaladas en una especie de larga “cola”, similar a la de un cometa. En la

proximidad de la superficie, las líneas permanecen muy cerca del patrón bipolar de una barra magnética, llamado así debido a sus dos polos.

Para Faraday, las líneas de campo eran principalmente un método para mostrar la estructura de la

fuerza magnética. Sin embargo, en la investigación espacial tienen una significación mucho más

amplia, ya que los electrones e iones tienden a permanecer unidos a ellas, como si fueran cuentas en

un collar, incluso quedando atrapados cuando las condiciones son correctas. Debido a esta adhesión, definen una “dirección fácil” en el enrarecido gas del espacio, como la veta en

un pedazo de madera, en la que iones y electrones, corrientes eléctricas y cierto tipo de ondas de

radio pueden moverse fácilmente. En contraste, el movimiento de una línea a otra es más difícil.

Faraday no solamente visualizó el espacio alrededor del magneto lleno de líneas de campo, sino que también desarrolló una noción intuitiva y probablemente mística de que dicho espacio estaba

modificado, aún si estuviera en el completo vacío.

En 1860, el físico y matemático escocés James Clerk Maxwell situó esa noción en una firme base

matemática, incluyendo tanto las fuerzas eléctricas como las magnéticas. Tal espacio modificado es

conocido ahora como campo electromagnético. Maxwell publicó su "Tratado sobre Electricidad y Magnetismo", en el que resumió y sintetizó los

descubrimientos de Coulomb, Oersted, Ampère, Faraday y todo lo hasta entonces conocido en la

materia en cuatro ecuaciones matemáticas. Las Ecuaciones de Maxwell son la base de la teoría

electromagnética.

Las ecuaciones derivadas por Maxwell sugerían una conexión entre magnetismo y electricidad, que

inesperadamente involucraba a la velocidad de la luz, lo cual lo llevó a pensar que la luz era un

fenómeno eléctrico y a predecir la existencia de las ondas electromagnéticas.

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Poco después, en 1885, el alemán Heinrich Hertz comprobó que Maxwell estaba en lo correcto al

producir dichas ondas por medio de la electricidad, en la primera demostración de ondas de radio o

hertzianas, generadas y detectadas en su laboratorio.

Las soluciones de las ecuaciones de Maxwell mostraron que las ondas electromagnéticas se propagan

a la velocidad de la luz y Hertz demostró que eran precisamente ondas de luz, lo que significó un

paso gigantesco al mundo moderno.

Diez años más tarde, Guglielmo Marconi aplicó el descubrimiento en un uso práctico al enviar mensajes a través de largas distancias por medio de señales de telegrafía inalámbrica.

Hoy en día se conoce una amplia variedad de ondas electromagnéticas, desde las de radio, que son

muy largas y de baja frecuencia, hasta los rayos gamma, que son muy cortas y de una frecuencia

extremadamente alta. Otras son las microondas, las infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta y los

rayos X.

El motor eléctrico, la radio y la televisión utilizan muchos de los conocimientos que sobre

electromagnetismo se generaron en las primeras décadas del siglo XX, en el que también tuvieron

aplicaciones militares, como la detección de submarinos.

El electromagnetismo es fundamental en la fabricación de bocinas, audífonos, micrófonos y muchos

productos de la microelectrónica, como las computadoras.

Sus principios se utilizan en áreas de alta tecnología para el diseño de aparatos de medición de gran

exactitud de uso científico e industrial, así como de sofisticados sistemas de información, como las

tarjetas de crédito.

Los nuevos materiales magnéticos como los ferrofluidos, derivados de sustancias ferromagnéticas

como el hierro, se utilizan en tapones o sellos herméticos que pueden resistir presiones 60 veces

mayores a la atmosférica, así como en procesos de separación de materiales que difieren en su

densidad, como la incineración de desperdicios sólidos y la guía de taladros de perforación petrolera.

El electromagnetismo es la base de nuestra civilización actual. Es esencial para el almacenamiento

de datos, la producción de energía, aplicaciones médicas como la Resonancia Magnética Nuclear y,

por supuesto, para la radio, el teléfono o el correo electrónico, que nos permiten comunicarnos hoy.

EJERCICIOS TEORICOS MAGNETISMO (cuestionario 2)

Instrucciones: Completa de manera breve los siguientes enunciados.

1.- Nombre que se le da a la propiedad que tienen los cuerpos llamados imanes de atraer al hierro, níquel y cobalto._____________________________________________________________ 2.-Si un imán se rompe en varios trozos, cada uno se convierte en:__________________

3.-Para representar el campo magnético de un imán se utilizan las llamadas :

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___________________________________________________________________

4.-Nombre que se da al ángulo formado por el norte geográfico de la tierra y su norte magnético:___________________________________________________________

5.-Nombre que se le da a la parte de la Física encargada de estudiar el conjunto de fenómenos que resultan de las acciones mutuas entre las corrientes eléctricas y el magnetismo.__________________________________________________________

6.- Oersted descubrió que siempre que circula una corriente eléctrica por un alambre conductor ,alrededor de él se forma :_______________________________________ 7.-A finales del siglo pasado se creía que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos

__________________________________________________________________ 8.-La regla de la mano ___________________________ nos ayuda a recordar en que dirección van las líneas de inducción.

9.-Los materiales __________________________ son fuertemente atraídos por un imán y pueden quedar fuertemente imantados.

10.- Los imanes se clasifican en:___________________________________________ 11.-Se le conoce como _______________________________ a los átomos vecinos que refuerzan un campo magnético.

12.-En el hierro _______________ se observa que al retirar el campo magnetizante desaparece la imantación del metal.

13.-El _______________________________ es un campo de fuerzas que se orienta en un imán a través de una infinidad de líneas de fuerzas. 14.-Un _______________________ es un cuerpo que posee un campo magnético.

15.-Como medio de orientación esta la brújula, sin embargo algunos animales utilizan .

Actividad

Práctica 1 CONSTRUCCIÓN DE UNA BRÚJULA

- Objetivo.

Construir una brújula con materiales que sean fáciles de conseguir.

- Material.

Un imán, una aguja de coser, un corcho y un recipiente con agua.

- Procedimiento. Una brújula es una aguja magnética situada sobre un pivote. Lo

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importante es que dicha aguja esté montada de forma que pueda girar

libremente y alinearse con los polos de la Tierra.

En primer lugar debes imantar la aguja. Lo puedes hacer frotándola con

un imán, siempre en el mismo sentido. Repite la operación unas veinte veces. Comprueba que la aguja atrae una chincheta. De esta manera

estarás seguro de que está imantada.

Introduce la aguja en el corcho de manera que quede nivelada. Coloca

suavemente el conjunto en el recipiente con agua. Cuando sueltes el

corcho, observa que la aguja gira para alinearse con los polos norte y sur. MAPA MENTAL

(Secuencia didáctica imanes y materiales magnéticos)

PRACTICA DE LABORATORIO

Práctica 2

Elaboraciòn de un Electroimàn Tiempo estimado 1 sesión 50 min

Materia:Fisica II

Contenido temàtico: Electromagnetismo

Objetivo:Comprobar que al enrollar un alambre aislado alrededor de una barra de hierro y

conectarse a una pila se construye un electroimán.

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Material:

Un clavo de 2 ½ ò 3 pulgadas 2 mts. De alambre para embobinar

Una base de madera o unicel

Una pila de 9 volts

4 clips

Un trozo de lija Pinzas de corte

Desarrollo:

A) Enrolla el alambre en el clavo de manera que quede juntas las espiras, desde la cabeza de éste hasta 1 cm. Antes de la punta. Procura hacerlo lo más parejo posible. Deja unos 15 cm. de

alambre libre en cada extremo del clavo.

B) Clava en la base el clavo ya enrollado con el alambre.

C) Lija unas 2 o 3 cm. de cada extremo del alambre enrollado en el clavo.

D) Conecta una pila a los dos extremos lijados y acerca el clavo a los clips. E) Registra tu esquema y observaciones.

Esquema: Dibuja el electroimán que construiste.

Observaciones:____________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Al enrollar el hilo de cobre al clavo fabricaste un solenoide. Cuando se deja pasar la corriente eléctrica, el solenoide queda imantado instantáneamente y actúa como un imán. Cuando se

desconecta, la imantación desaparece, pero el clavo habrá quedado ligeramente imantado

La gran mayoría de los electroimanes están hechos con alambre enrollado, es decir, con solenoides.

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Una barra de hierro en el interior aumenta el poder del electroimán. Un conductor eléctrico crea a su

alrededor un campo magnético cuando circula la corriente a través de él.

Práctica de Laboratorio: Motor líquido

Práctica 3

Se trata de un dispositivo en el que, aprovechando las propiedades del electromagnetismo y de las reacciones electroquímicas, podemos conseguir que un líquido comience a dar vueltas.

Material

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1 imán potente y grande (en la experiencia hemos utilizado el de un altavoz de graves)

Vaso metálico (por ejemplo, de aluminio y de los que se usan para hacer flanes)

Tubería de cobre. Sirve cualquier electrodo metálico o de grafito (por ejemplo, una mina de lápiz)

1 pila de 4,5 V o 9 V

Cables para la conexión eléctrica

Láminas de plástico o goma que sirvan de aislantes

Disolución de sulfato de cobre (II). También se puede hacer con una disolución concentrada de sal común en agua.

Procedimiento

El experimento

funciona

independientemente

de la polaridad con

la que se efectue la conexión. Sin

embargo, es

conveniente que el

vaso vaya unido al

polo "-" (negativo).

De esta forma se deposita cobre sobre

las paredes a la vez

que se "disuelve" el

electrodo central. Al

contrario, se "disolvería" el

aluminio del vaso y

podría llegar a

perforarse.

La figura muestra cómo debe quedar montado el dispositivo para su correcto funcionamiento. En primer lugar, el vaso debe quedar apoyado sobre el imán, pero separado por una lámina aislante.

Aunque no es del todo necesario y el dispositivo funcionaría sin el aislante, de esta forma evitamos

que la corriente derive hacia el imán.

En el fondo del vaso colocamos otra lámina aislante. De esta forma conseguimos que los electrodos sean las paredes del vaso y la tubería de cobre.

Colocamos la disolución de forma que cubra parte de la tubería de cobre y conectamos el circuito.

Cuando la corriente pasa, el líquido en el interior del vaso comienza a girar alrededor de la tubería de cobre. Ya tenemos el motor líquido.

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Explicación

Para comprender lo que ocurre tenemos que fijarnos en los dos fenómenos puestos en juego.

En primer lugar hay un proceso electroquímico. Al conectar la corriente eléctrica (continua) los

electrodos atraen a los iones de la disolución hacia ellos. El electrodo positivo atrae a los iones

negativos y el electrodo negativo a los iones positivos. El resultado global es que la disolución cierra el

circuito y se establece una corriente eléctrica con el movimiento de los iones.

El movimiento de los iones tiene lugar en el seno de un campo magnético (el creado por el imán que

tenemos debajo del vaso). Esto da lugar al segundo efecto que nos permite explicar el fenómeno. Se

trata de un proceso electromagnético. Toda carga en movimiento en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza de dirección perpendicular al vector velocidad y al vector campo magnético.

Esto se presenta en algunos libros como la regla de la mano izquierda (Ley de Lorentz) y está en la

base de cualquier motor eléctrico (en la figura, las X representan un campo magnético entrante y

perpendicular al plano de la pantalla).

Pero lo más importante es que la fuerza es siempre perpendicular a la velocidad. Eso hace que se

curve la trayectoria de las cargas y acaben dando vueltas en círculos alrededor de un punto, en este

caso el electrodo central (la tubería de cobre). Las cargas no las podemos ver, pero sí el efecto de

movimiento que tiene lugar en el líquido.

En los electrodos tienen lugar también procesos electroquímicos. En uno se produce una reacción de

oxidación (de los iones) y en el otro una reducción. Si la disolución es de sulfato de cobre, veremos

como en uno de los electrodos (en el negativo) los iones Cu2+ se transforman en Cu (metal) y se desprende un polvillo de color rojizo. Si se utilizan otras disoluciones, en los electrodos se

desprenderán otras sustancias.

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Fecha de validación 1 de 22 8/Agosto/2011


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Asignatura Fisica II (Secuencia 1)

Profesor José Guadalupe Atanacio Pérez.


4.-Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos

mediante la utilización de códigos y herramientas apropiadas

Atributos

4.1 Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas,

matemáticas o gráficas.

Competencias Disciplinares 37. Explica las nociones científicas que sustentan los proceso para la solución de

problemas.


Pensamiento critico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios.

Tema Integrador El calor y la temperatura en nuestra vida diaria.

Categorías Espacio, tiempo, materia, energía.


Temperatura, calor específico, dilatación, cambio de fase, transmisión.

Espacio, materia, energía, tiempo

Interacción materia-energía, masa, fuerza.


Adquiera y potencie las habilidades, destrezas y actitudes que le permitan desarrollar las

competencias genéricas para que identifique los sistemas térmicos por medio del

aprendizaje de los conceptos fundamentales y subsidiarios y leyes comprendidas en esta

asignatura. Aplique dichos conceptos en la solución de problemas reales para que transite

de la lógica de lo cotidiano al pensamiento científico. Aplique dichos conceptos en la solución de problemas reales para que transite de la lógica

de lo cotidiano al pensamiento científico.


Con lectura y expresión oral y escrita en la presentación de resultados obtenidos, con la

biología por los instrumentos que se utilizan para su estudio, con la química por el estudio

de la materia, con Tecnologías de la información como herramientas para la investigación,

con las matemáticas por la aplicación de los principios que de ella emanan, etc.


Identifica los cambios provocados por el calor. Identifica la diferentes escalas de

Observará en su entorno e identificará los dispositivos utilizados para medir la

En el desarrollo de la secuencia el alumno debe mostrar puntualidad, tolerancia, orden,

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temperatura. Describe las formas de transmisión del calor. Las razones de la dilatación de los cuerpos.

temperatura, las diferentes escalas de temperatura y sus expresiones matemáticas que le permitan realizar conversiones entre ellas. Observará y realizará una práctica de laboratorio con la finalidad de comprobar los cambios provocados por el calor. Resolverá operaciones matemáticas que lo conducirán a la resolución de los ejercicios propuestos.

limpieza, libertad, trabajo colaborativo.

Tiempo Programado

16 hrs. Fecha Programada de Inicio: 15/AGOSTO/2011

Fecha Programada de Terminación: 8/SEPTIEMBRE/2011



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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 5 HRS. AVANCE PROGRAMADO 8.33% FECHA DE INICIO 15/AGOSTO/2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 22/AGOSTO/2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora.

Adquiera y potencie las

habilidades, destrezas y

actitudes que le permitan

desarrollar las

competencias genéricas

para que identifique los

sistemas térmicos.

1.-Inicia primeramente con el encuadre. El profesor da a conocer el tema integrador y con ello una breve introducción sobre el uso general de estos términos en diferentes situaciones de la vida cotidiana. Puede apoyarse en anexo 1.

No aplica No aplica No aplica

2.- Contesta la evaluación diagnóstica, de acuerdo a los resultados obtenidos el docente realiza las actividades necesarias para uniformar los conocimientos requeridos para iniciar.

Evaluación contestada

No aplica No aplica

3.- Integrado en equipos de 5 elementos llena con 15 ejemplos el formato del anexo 2.

Formato contestado

Sello “Revisado” Formato contestado



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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 8 Hrs. AVANCE PROGRAMADO 21.66% FECHA DE INICIO 23/AGOSTO/2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 5/SEPTIEMBRE/2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crÍtico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento.




desarrollar las



sistemas térmicos.

1.-Busca y dibuja (como tarea) una figura que explique el concepto de equilibrio térmico, busca además la definición de calor y temperatura. Participa el profesor ampliando la información encontrada. Apoyarse en Anexo 3.

Dibujo y definiciones

Marca de “Revisado”

Dibujo

2.-Interviene el profesor para: a) Con una lluvia de ideas ampliar la información sobre las diferentes escalas de temperatura aplicadas en la vida cotidiana. b)Dar a conocer sus expresiones matemáticas, con la finalidad de realizar conversiones entre ellas. Apoyarse en anexo 4. El alumno en parejas contesta la tabla del mismo anexo.

Tabla contestada.

Marca “Revisado” Tabla contestada

3.- Organizado en equipo investiga (actividad de tarea) cada una de las formas de transmisión del calor y dibuja en un hoja de rotafolio un ejemplo de cada caso para exponerlo ante el grupo, contestando a la pregunta ¿Por qué consideran a cada dibujo dentro de la forma de transmisión asignada?. Dibuja ejemplos de casos que ocurren en el hogar.

Dibujos en hoja de rotafolio.

Lista de cotejo (anexo 12).

Lista de cotejo

4.-Organizado en equipo realiza la práctica del Anexo 5. Realiza el reporte correspondiente.

Reporte de práctica.

Lista de cotejo (Anexo 14)

Lista de cotejo

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Aplicación de principios.

5.-Investiga (como tarea) la definición de las unidades en que se mide el calor. Busca la etiqueta de algún producto alimenticio que acostumbres consumir en la escuela durante el descanso, verifica que contenga la tabla de datos de nutrición correspondiente. Interviene el profesor para ampliar la información sobre la equivalencia unidades de calor y trabajo (Anexo 6), y así el alumno completar la tabla del mismo anexo y resolver el ejercicio planteado.

Tabla contestada y

ejercicio resuelto


Lista de cotejo

6- Interviene el profesor para dar a conocer la expresión que nos permite calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar una sustancia de una temperatura a otra; las expresión para el cálculo de dilatación y resolver de manera demostrativa los ejercicios necesarios. (Anexo 7).



Lista de cotejo



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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 3 hrs. AVANCE PROGRAMADO 26.66% FECHA DE INICIO 6/SEPTIEMBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios.




desarrollar las



sistemas térmicos.

1.-Resuelve los ejercicios correspondientes a dilatación y cantidad de calor, indicados por el profesor.



Lista de cotejo

2.- Contesta el crucigrama del anexo 8.

Crucigrama contestado

Sello “Revisado” Crucigrama



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Hojas de rotafolio, copias, plumones, colores, cartulinas, papel bond.

Bibliografía

a) Gutierrez Aranzeta Carlos, FISICA 1, Mc Graw Hill, México 2006 b) Maffey García Sivlia G., FISICA 2, Editorial GES, México 2009 c) Perez Montiel Hector, FISICA 3, Publicaciones Cultural, d) Tippens E. Paul , FISICA GENERAL, Mac Graw Hill,

ANEXOS 1.- INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN 2.- MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO

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En la vida diaria el calor y temperatura son conceptos de uso común en nuestro lenguaje: el niño tiene temperatura, tiene la

frente muy caliente…, hace mucho calor, dijeron en televisión estamos a cierta cantidad de grados, se están quemando los

molletes , ¿Qué temperatura le pusiste al horno? y otros casos.

ANEXO 1

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CASOS DONDE SE APRECIA EL CALOR

EQUIPO No:___________GPO:__________ESPECIALIDAD:____________________________________

No. CASO

VENTAJA/

DESVENTAJA RAZÓN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ANEXO 2

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CALOR Y TEMPERATURA

En los siguientes dibujos se representa de manera esquemática, la distribución de moléculas de 2 objetos, cada uno de los

círculos que aparecen en ellos representa una molécula, que está vibrando.

Total de moléculas:_______ Total del moléculas:_______

Esa vibración implica que cada una de estas moléculas tiene energía cinética (energía de movimiento), digamos que 2

Joules.

Para el objeto A, calcula:

La energía total.

El promedio de energía que contiene.

Para el objeto B, calcula:

La energía total .

El promedio de energía que contiene.

¿Cómo es la energía del objeto A en relación a la energía del objeto B?

Que relación hay entre el número de moléculas de un objeto y su energía interna total?

¿Cómo es el promedio de la energía de objeto A en relación con el objeto B?

El profesor en colaboración con el grupo concluye en la definición de calor y temperatura.

Objeto B Objeto A

ANEXO 3

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ESCALAS DE TEMPERATURA

(Celsius, Fahrenheit, Kelvin)

La relación entre las escalas Celsius y Fahrenheit está dada por:

Las expresiones matemáticas que relacionan las escalas Celsius

Kelvin son:

Considerando la receta de horneado de un pavo su temperatura es de 350ºF si no conocemos la escala de temperatura de la

perilla de la estufa, conoceremos este valor en las diferentes escalas:

350ºF=______________ºC 350ºF=______________ºK

TEMPERATURA

DE: ºC ºF ºK

Superficie del sol

6X10

3

Cuerpo humano

(aproximada) 37

Punto de fusión de la

mantequilla 88

Punto de ebullición del

Alcohol 78

Punto de congelación del

CO2 (hielo seco) -297

Plasma en un rector de

prueba de fusión. 1X10

8

Escribe y conserva en la siguiente hoja las sustituciones necesarias (operaciones) para realizar las conversiones.

TF=(9/5)TC+32

TC=(5/9)TF-32

TC=TK-273

TK=TC+273

ANEXO 4

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PRACTICA 1

Termómetro de gas MATERIAL

1 frasco de vidrio grande con tapa.

Un tubo capilar de plástico similar al repuesto de un lapicero (del tipo Bic)

Plastilina o sellador (silicón), tinta azul o negra o colorante.

PROCEDIMIENTO:

1. Si el tubo capilar de la lapicera tiene algo de tinta, lávalo bien. Quizás

debas utilizar alcohol.

2. En el centro de la tapa del frasco practica un agujero pequeño de igual

diámetro que el del tubo capilar.

3. Pasa el tubo por el agujero y fíjalo de manera que queden dos o tres

centímetros del lado interno de la tapa. Sella la unión con plastilina o

sellador.

4. Llena un plato con agua. Mezcla algo de tinta o colorante para darle

color. Toca la superficie del agua con alguno de los extremos del tubo

capilar. Debido a la capilaridad una columna de agua ascenderá por su

interior. Separa el tubo del plato y observa que en su interior ha quedado

una gota.

5. Con cuidado trata de desplazar la gota hacia el centro del capilar,

tratando de que no se separe en varias gotitas.

6. Coloca la tapa del frasco. Debido al aumento de la presión interior es

probable que esta operación desplace la gota hacia arriba. En ese caso

empieza de nuevo con una nueva gota, dado que el objetivo es que

cuando pongas la tapa al frasco la gota quede aproximadamente en la

mitad del tubo (ver figura).

7. Ya tienes tu termómetro de gas. el indicador de temperatura es la posición de la gota en el capilar.

8. Para probarlo haz lo siguiente: coloca el termómetro sobre un plato con agua caliente. A los pocos instantes verás

que la gota de agua se desplaza hacia arriba. Saca el termómetro del agua caliente y colócalo en agua fría. Verás

que la gota se desplaza hacia abajo.

El comportamiento de la gota en el capilar se explica del siguiente modo: cuando sumergimos el termómetro en agua

caliente el aire en su interior se calienta. Al calentarse, la presión de aire en el interior del recipiente aumenta un poco con

respecto a la presión atmosférica y empuja la gota de aire hacia arriba. Cuando sumergimos el termómetro en agua fría el

aire se enfría, la presión en el interior disminuye y entonces la presión externa empuja la gota hacia abajo.

Este termómetro no es muy preciso pero tiene la ventaja de que es bastante sensible a cambios de temperatura. Si tomas el

recipiente de vidrio con ambas manos, vas a observar que la gota sube y si luego lo dejas en la mesa, veras que baja a su

posición original. Piensa en las similitudes que hay entre este termómetro y uno de mercurio

ANEXO 5

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UNIDADES PARA MEDIR EL CALOR

Recolecta con tus compañeros datos de 2 productos más, y anótalos en la tabla, lean con cuidado las etiquetas, ¿En qué

unidades viene expresado el contenido calórico, calorías, kcal (kilocalorías), Joules o Btu?.

Con base en las equivalencias proporcionadas, llena la siguiente tabla:

Producto calorías Kilocalorías

(kcal)

Joules Btu

NOTA: En el espacio restante escribe las operaciones necesarias para las conversiones.

Elijan uno de los tres productos anteriores para resolver lo siguiente.

Si una persona con una masa promedio de 68 kg consume 195 kilocalorías al caminar tranquilamente durante una hora por

un parque, ¿Cuánto tiempo debe caminar una persona promedio para gastar la energía consumida durante el descanso

escolar por haber comido el producto elegido?

1 cal = 4.19 6 J

1 kcal=4.196X103

1 Btu = 1055 J = 0.252 kcal

ANEXO 6

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Para calcular el calor que se requiere para cambiar la temperatura de una sustancia se emplea la expresión:

Q =Cantidad de calor.(calorías, kcal, Btu, etc.).

m =Masa (k, g,etc)

Ce =Calor específico (cal/gºC)

Tf =Temperatura final (ºC)

Ti =Temperatura inicial (ºC)

Aplicaciones de esta ecuación.

1.- Cuanto calor se requiere para elevar la temperatura de un trozo de 0.50 kg de aluminio de 15ºC a 45 ºC, si el calor

específico del aluminio es CeAl=0.22 kcal/kgºC. R: Q=3.3 kcal

Datos Fórmula Sustitución y operaciones

2.- Calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar la temperatura de 20 g de agua de 30ºC a 100ºC.


3- ¿Cuánto calor se requiere para elevar la temperatura de un trozo de 1.5 kg de vidrio de 15ºC, a 30 ºC, si el calor

específico de vidrio es 0.20 kcal/kgºC?


Q = mCe(Tf-Ti)

ANEXO 7

CO

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4.- Se tiene un calorímetro con un recipiente interior hecho de cobre, con una masa de 150g, en el que se vierten 500g de

agua a una temperatura ambiente de 20ºC. Como se desea conocer el calor específico de una sustancia se coloca en su

interior una muestra de 225g de ésta, que previamente fue calentada a 120ºC. Cuando la temperatura del sistema es

uniforme, el termómetro da una lectura de 25 ºC. ¿Cuál es el calor específico de la sustancia desconocida?

El calor específico del cobre es 390 J/kgºC y el del agua 4186 J/kgºC. Resp.

Datos Fórmula ,sustitución y operaciones

4.- Un pedazo de plomo de 100g a 90ºC, se sumerge en 200g de agua a 20ºC. ¿Cuál será la temperatura del plomo y del

agua cuando alcanzan el equilibrio térmico? El calor específico del agua es de 4186 J/kgºC y el del plomo es de 130 J/kgºC.

(Recuerda que el equilibrio térmico se alcanza cuando el plomo y el agua tienen la misma temperatura.)

Datos Fórmula , Sustitución y operaciones

Complementar con ejercicios página 146 bibliografía C). Actividad (ej.1-4) pág. 150 dos por grupo..

CO

PIA

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NO

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DA




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ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


DILATACIÓN Como se ha visto anteriormente la dilatación de los cuerpos es uno de los efectos del calor. Solo nos interesaba saber que

existía para explicar el funcionamiento de algunos aparatos.

Un puente de los que conoces en tu comunidad está sujeto a importantes cambios de temperatura. Durante el día el sol le

proporciona grandes cantidades de calor, lo que provoca la dilatación de sus partes; mientras que el efecto del viento en las

noches las enfría considerablemente, produciendo contracciones de sus componentes. Un ingeniero diseñador de puentes

debe considerar estos efectos cuando planea su obra, para evitar desagradables consecuencias, como podrían ser:

deformaciones permanentes, e incluso rompimiento del propio puente, con las consecuentes tragedias que esto ocasionaría.

A través de algunos problemas ejemplo, ahora veremos las ecuaciones mediante las cuales se calcula la dilatación producida

por la variación de temperatura y su uso.

Dilatación lineal

Dilatación superficial Dilatación volumétrica

L =Longitud final alcanzada (m). Li=Longitud inicial (m).

α=Coeficiente de dilatación (1/ºC).

Tf=Temperatura final alzancada (ºC). Ti=Temperatura inicial (ºC).

A =Superficie final alcanzada (m2). Ai= Superficie inicial (m2).



V=Volumen final alcanzado (m3). Vi=Volumen inicial (m2).



1.-Una tubería de cobre tiene 300 m de longitud a temperatura ambiente (20 ºC); si por ella va a circular vapor de agua que

tiene una temperatura de 100ºC, ¿Qué longitud alcanzará la tubería por efecto del cambio de temperatura que le ocasionará

el vapor?. ¿Cuánto incrementó su longitud? El coeficiente de dilatación del cobre es 1.7X10-5

ºC-1

.


2.- Un disco de aluminio tiene un agujero de 90 mm de diámetro en su centro a 15ºC y se mete a un recipiente que

contiene agua hirviendo, ¿Qué área tendrá el agujero?, ¿De cuánto es el incremento en caso de que lo haya? El coeficiente

de dilatación del aluminio es 2.4 X 10 -5

ºC -1


L =Li[1+α(Tf-Ti)] A =Ai[1+2α(Tf-Ti)] V =Vi[1+3α(Tf-Ti)]

CO

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V. 02

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3.- Un bloque de concreto con dimensiones de 10cm X 10 cm X 18 cm a temperatura ambiente (20ºC) es calentado a

450ºC. Si el coeficiente de dilatación del concreto es de 1.2X10-5

ºC-1

, ¿Qué volumen alcanzará a causa de la variación de

temperatura? ¿Cuánto aumento el volumen?


4.- Una varilla de latón tiene 1.80 m de longitud a 25ºC. ¿A qué temperatura la dilatación de la varilla será tal que su

longitud sea de 1.81 m? αlatón=1.8X10-5

1/ºC


5.- Una lámina de acero con dimensiones de 20cm X15 cm a 20ºC es calentada hasta alcanzar una temperatura de 125ºC,

¿Cuánto incrementará su área? αacero=1.2X10-5

1/ºC


Complementar con ejercicios (1,2) pág. 138 bibliografía c). Actividad Ejercicios 1-4 pag141, 4 cada grupo.

CO

PIA

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NO

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DA




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V. 02

PP/PPA-ESDF-06


CRUCIGRAMA Resuelve el siguiente crucigrama.

VERTICALES

1. Unidad de medición del calor y en general de la energía.

2. El calor es ____ en tránsito.

3. Es la energía media total de las moléculas de un cuerpo.

4. Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1g de agua 1 ºC.

5. Es la energía térmica que se transfiere de un objeto a otro que se encuentra a una temperatura menor.

6. Nombre que recibe la escala de temperatura absoluta.

7. Dispositivo para medir la temperatura.

HORIZONTALES

8. Forma de calentamiento de los fluidos.

9. Escala de temperatura en la que el valor correspondiente al punto de congelación del agua es 32.

10. Situación en la que dos cuerpos en contacto alcanzan la misma temperatura.

11. Uno de los efectos del calentamiento.

12. Forma de transmisión del calor por medio de ondas.

1 2

8

9 3 4

5

6

7

10

11

12

ANEXO 8

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NOMBRE:________________________________________GPO:______ESP.:______N.L.________

TOTAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ACIERTOS

Escalas de temperatura

Dilatación

Cantidad de calor

√ : Correcto X : Incorrecto

TEMA

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EJERCICIOS NUMERO DE EJERCICIO

ANEXO 11

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

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ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NÚMERO DE EQUIPO:_________GPO:______ESP.:______

CRITERIO SI NO OBSERVACIONES

LIMPIEZA

CONGRUENCIA

CLARIDAD EN EL DIBUJO (TAMAÑO Y TRAZOS)

CLARIDAD EN LA PRESENTACIÓN

TRABAJO COLABORATIVO

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR DIBUJOS

ANEXO 12

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

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DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06



SI NO OBSERVACIONES

PUNTUALIDAD

LIMPIEZA

SUBRAYADO


COMPLETO

LIMPIEZA

ORTOGRAFIA

CRITERIO

TEXTO

C

O

N

C

L

U

S

I

O

N

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EL ARTÍCULO

SOBRE CALOR

ANEXO 13

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NÚMERO DE EQUIPO:_________GPO:______ESP.:_______________


MATERIAL COMPLETO (2 aciertos)

ORDEN Y ORGANIZACIÓN (2 aciertos)

TRABAJO COLABORATIVO (2 aciertos)

LIMPIEZA DEL AREA DE TRABAJO(2 aciertos)

REPORTE (CONTENIDO, LIMPIEZA Y ORTOGRAFÍA CORRECTA)-(4

aciertos)

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR PRÁCTICAS

COEVALUACIÓN

% DE PARTICIPACIÓN DE LOS INTEGRANTES

ALUMNOS % OBSERVACIONES

ANEXO 14

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA



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PP/PPA-ESDF-06


DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008


Asignatura Física II (Secuencia 2)





Atributos




3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las

hipótesis necesarias para responderlas

7. Explica las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de

problemas.


Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios

Tema Integrador ¿Qué son los gases?

Categorías Espacio, tiempo, materia, energía


Presión, temperatura, volumen. Espacio, materia, energía, tiempo




competencias genéricas para que identifique las aplicaciones de los fluidos por medio del


asignatura.

Aplique dichos conceptos en la solución de problemas reales para que transite de la lógica

de lo cotidiano al pensamiento científico






CO

PIA

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NTR

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DA



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PP/PPA-ESDF-06


DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008



Identifica los efectos producidos en las gases con al variación de la presión, el volumen y/o la temperatura. Enuncia las leyes que rigen el comportamiento de los gases. Describe las características de los gases.

Observará en su entorno e identificará los gases que existen en el medio ambiente, cuales son nocivos para nosotros y cuales no. Interpreta los principios que rigen el comportamiento de los gases y lo aplica en la resolución de ejercicios. Realiza una práctica de laboratorio con la finalidad de comprobar los el comportamiento de los gases con la aplicación del calor. Resolverá operaciones matemáticas que lo conducirán a la resolución de los ejercicios propuestos.

En el desarrollo de la secuencia el alumno debe mostrar puntualidad, tolerancia, orden, limpieza, libertad, trabajo colaborativo.

Tiempo Programado

8 hrs. Fecha Programada de Inicio: 12/SEPTIEMBRE/2011

Fecha Programada de Terminación: 22/SEPTIEMBRE/2011

Tiempo Real Fecha Real de Inicio:

Fecha Real de Terminación:


CO

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NO

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ISO 9001:2008

V. 02

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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 2 HORAS AVANCE PROGRAMADO 30% FECHA DE INICIO 12/SEPTIEMBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento critico y reflexivo.

Trabajo individual.




desarrollar las


para que identifique las

aplicaciones de los fluido

1.- Contesta de manera individual el cuestionario diagnóstico. . (Anexo 1).

Cuestionario Sello “Revisado” Cuestionario

2.- Interviene el docente y junto con el grupo elaboran una lista de los gases de uso común.

Lista en su cuaderno

No aplica No aplica



SI NO

CO

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NO

CO

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ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 4 HORAS AVANCE PROGRAMADO 36.66% FECHA DE INICIO 14/SEPTIEMBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento critico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas.




desarrollar las




.

1.- El alumno integrado en equipos realiza la práctica indicada en el anexo 2. Previa solicitud del material requerido. Elabora el reporte correspondiente.

Reporte de practica

Lista de cotejo Anexo 3

Lista de cotejo

2.-El docente expone las leyes de los gases, y las variables que intervienen en su estudio, proporcionando los conceptos y orientándolos en la solución de ejercicios.

Apuntes No aplica No aplica

3.- En una tarjeta elabora un formulario que contenga las leyes de los gases (solo los nombres) y sus respectivas ecuaciones, así como la identificación de cada una de las variables que intervienen.

formulario Sello “Revisado” Formulario



SI NO

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

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ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 2 HORAS AVANCE PROGRAMADO 40.00% FECHA DE INICIO 21/SEPTIEMBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de Principios.




desarrollar las




1. – Resuelve los ejercicios que el docente considere convenientes.



Lista de cotejo

2.- De forma individual completa un párrafo escribiendo en las líneas la o las palabras apropiadas, así como ordena las palabras que están en desorden, escribiendo la palabra correcta en los ejercicios del anexo 5.

Actividades contestadas

Sello “Revisado” Actividades



REALIDOS

SI NO

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06



Fotocopias, plumones, pizarrón, cartulinas,

Bibliografía



CO

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NO

CO

NTR

OLA

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DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NOMBRE:________________________________________GPO:_____ ESP.:_______N.L______

CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS.

1. ¿De qué está compuesta nuestra atmósfera?

2. ¿Cuáles son los estados de la materia?

3. ¿Qué entiendes por gas?

4. ¿Qué es lo que respiras?

5. ¿Qué es el aire?

6. ¿Qué emite el ser humano al respirar?

7. ¿Qué características tienen los gases?

8. ¿Con qué gases tenemos contacto en nuestro entorno?

9. ¿Qué gas emiten las plantas?

10. ¿Escribe el nombre de un gas que daña la capa de ozono?

ANEXO 1

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


M

Objetivo: Identificar las características de la materia en cada uno de los estados físicos (principalmente gases)

Material

Cubos de hielo.

Una probeta graduada (si no cuenta con ella puede emplearse un biberón graduado).

Una regla.

Recipiente resistente al calor.

Fuente de calor, mechero, parrilla eléctrica, fogón, estufa, etc.

Procedimiento

1. Toma los cubos de hielo, obsérvalos y contesta:

¿Qué consistencia tienen?

¿Cuál es su forma?

¿De cuánto es su volumen?, auxíliate de la regla para responder a esto último.

2. Coloca los cubos de hielo en el recipiente y pon éste al fuego.

3. Al derretirse el hielo, lo que queda en el recipiente es agua, en ese momento retira el recipiente del fuego y

contesta:

¿Qué consistencia tiene?


¿De cuánto es su volumen? , vierte el agua a la probeta o el biberón para encontrar la respuesta.

4. Regresa el agua al recipiente resistente al fuego y ponla a calentar de nuevo, observa lo que ocurre hasta que no

exista agua en la vasija. Contesta:

¿Qué ocurrió con el agua?,

¿A qué estado físico pasó el agua?

5. Respecto a lo último, contesta:

¿Cómo se le llama comúnmente?,

¿Cuál es su consistencia?

¿Qué forma tiene?,

¿De cuánto es su volumen?

ANEXO 2

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06









aciertos)


COEVALUACIÓN



ANEXO 3

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NOMBRE:________________________________________GPO:______ESP.:______N.L.________

Núm. % VALIDEZ

Ejercicio EJERCICIO

Formula correctas

Procedimiento adecuado

Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

Formula correctas


Resultado correcto

7

8

VAL.

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EJERCICIOS

3

4

5

6

OBSERVACIONESCRITERIO

2

1

ANEXO 4

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


1.- Completa el siguiente párrafo escribiendo sobre las líneas las palabras apropiadas.

Las tres variables principales que intervienen en el estudio de los gases son:

_______________________, _________________________ y ______________________.

Estas están relacionadas a través de la ley de Boyle que se emplea cuando se tiene

____________________ constante, la ley de Charles, cuando _____________________ es

constate y la ley de Gay Lussac, en la cual la variable que permanece sin cambio es

___________________. Estas tres se conjuntan en una sola conocida

como_________________________________________________________.

2.- A continuación se te presentan algunos grupos de letras en desorden, ordena las de cada

grupo para formar palabras relativas al tema de este bloque.

a) SGA___________________________________________

b) LEMCOULA____________________________________

c) UREMRATPAET_________________________________

d) HSCAREL______________________________________

e) YSSCGLAUA___________________________________

f) RNPEOIS_______________________________________

g) VLUONME_____________________________________

h) YEBLEO_______________________________________

ANEXO 5

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


3.- Escribe en cada uno de los paréntesis la letra que corresponde a la opción correcta: F si el

enunciado es falso, V si es verdadero.

1. El volumen de un gas está perfectamente definido, independientemente

del recipiente que lo contenga.

2. Las moléculas de un gas tienen gran movilidad

3. Un gas es un fluido.

4. La ley de Charles se aplica a gases considerando el volumen como una

constante.

5. La ley de Gay Lussac se refiere a gases en condiciones tales que la

temperatura no cambia.

6. La temperatura el la variable que permanece constante en la ley de Boyle.

7. La ley general del estado gaseoso es la combinación de las leyes de

Carles, Boyle y Gay Lussac.

8. Al aplicar las leyes de los gases, la temperatura siempre debe darse en

grados centígrados.

9. La temperatura absoluta es la que se mide en kelvin.

10. Los gases son comprensibles.

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA



V. 02

PP/PPA-ESDF-06


DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008







.

Atributos




3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las


7. Explica las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de

problemas.


Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios

Tema Integrador ¿La tierra es un imán?

Categorías Espacio, tiempo, materia, energía


Imanes y electroimanes Interacción materia-energía, masa, fuerza.





competencias genéricas para que identifique las aplicaciones del magnetismo por medio

del aprendizaje de los conceptos fundamentales y subsidiarios y leyes comprendidas en el

presente contenido.

Aplique dichos conceptos en la solución de problemas reales para que transite de la lógica

de lo cotidiano al pensamiento científico






CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA



V. 02

PP/PPA-ESDF-06


DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008



Describe las características de los imanes. Identifica los efectos producidos por los imanes y sus aplicaciones. Enuncia las leyes que rigen el comportamiento de los campos magnéticos.

Observará en su entorno e identificará los tipos de imanes que existen en el medio ambiente, cuales son sus aplicaciones. Interpreta los principios que rigen el comportamiento de los campos magnéticos y lo aplica en la resolución de ejercicios. Realiza una práctica con la finalidad de comprender los resultados que se obtienen al relacionar por medio de ella las propiedades del magnetismo la corriente eléctrica. Resolverá operaciones matemáticas que lo conducirán a la resolución de los ejercicios propuestos.

En el desarrollo de la secuencia el alumno debe mostrar puntualidad, tolerancia, orden, limpieza, libertad, trabajo colaborativo.

Tiempo Programado

12 hrs. Fecha Programada de Inicio: 26/SEPTIEMBRE/2011

Fecha Programada de Terminación: 13/OCTUBRE/2011




CO

PIA

IMP

RE

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NO

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DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 1 HORA AVANCE PROGRAMADO 41.66% FECHA DE INICIO 26/SEPTIEMBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento critico y reflexivo.

Trabajo individual.




desarrollar las



aplicaciones del

magnetismo.

1.- El alumno contesta las actividades del anexo 1, para la primera parte toma de referencia el collage presentado por el docente. La segunda la contestará de acuerdo a su experiencia.

Cuestionario contestado

Sello “Revisado” Cuestionario



SI NO

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 8 HORAS AVANCE PROGRAMADO 55 % FECHA DE INICIO 27/SEPTIEMBRE/2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 10/OCTUBRE/2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios




desarrollar las



aplicaciones del

magnetismo.

1.-Lee la información proporcionada por el profesor (con respecto a las propiedades de los imanes, las teorías del magnetismo, tipos de imanes y campo magnético). Comenta y aclara tus dudas. Organiza de manera gráfica la información proporcionada. (Considera la ortografía, limpieza, orden)

Organizador gráfico

Sello “Revisado” Organizador grafico

2.- Organizado en equipo realiza la práctica del anexo 2 Realiza el reporte correspondientes incluyendo la respuesta a la siguiente pregunta: ¿Podemos decir que la tierra se comporta como un imán?¿Por qué?

Reporte de práctica


Lista de cotejo

3.-Interviene el docente para exponer de manera demostrativa la respuesta a las siguientes preguntas: a) ¿Qué le hace una corriente eléctrica a un imán?. b) ¿Qué ocurre cuando un conductor que lleva corriente está dentro de un campo magnético?


4.-Organizado en equipo recaba información (Imágenes, videos, etc.) y elabora una pequeña presentación que nos permita identificar las partes de un motor, su funcionamiento y y la diferencia con el generador para presentarlos en plenaria ante el grupo.

No aplica Lista de cotejo (Anexo 5)

Lista de cotejo

5.-Llenar de forma individual la tabla del anexo 4 con ejemplos de aparatos que utilicen los principios de las respuestas anteriores.

Tabla contestada

Sello “Revisado” Tabla contestada

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


6.- Recaba información y elabora en una hoja tamaño carta el dibujo de un transformador indicando los nombres a cada una de las partes que lo componen

Dibujo Sello “Revisado” Dibujo



SI NO

FASE DE CIERRE TIEMPO PROGRAMADO 3 HORAS AVANCE PROGRAMADO 60 % FECHA DE INICIO 11/OCTUBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios




desarrollar las



aplicaciones del

magnetismo.

1.- En equipo construye de manera simple un motor eléctrico.

Motor eléctrico Lista de cotejo Anexo 3

Lista de cotejo



REALIDOS

SI NO

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06



Fotocopias, plumones, pizarrón, cartulinas,

Bibliografía



CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


NOMBRE:________________________________________GPO:_____ ESP.:_______N.L______

a) CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS CONSIDERANDO EL COLLAGE.

1. ¿Qué producto manejan en común?

2. ¿Qué usos tiene ese producto según los anuncios?

3. Probablemente ya conoces el producto, ¿Para qué lo has usado o has visto que otros lo usan?

El magnetismo es uno de los fenómenos naturales que estudia la Física, En estado natural, se presenta en un

mineral llamado magnetita, por el hecho de que el primer registro de su hallazgo ocurrió en un lugar de Grecia

llamado Magnesia.

B)¿QUÉ SABES CON RESPECTO AL MAGNETISMO? CONTESTA LAS SIGUIENTES

PREGUNTAS.

4. ¿Qué es un imán?

5. ¿Qué ocurre cuando dos imanes están uno cerca del otro?

6. ¿Qué sabes acerca de lo que ocurre en la zona que rodea un imán?

7. ¿Hay algún aparato que tenga un imán como elemento fundamental?

ANEXO 1

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


M

Objetivo: Identificar las características del campo generado por los imanes.

Material

Una hoja de cartulina tamaño carta.

2 imanes de barra (si no cuenta con ellos puede emplearse cualquier otro).

Limadura de fierro.

Procedimiento (Primero léalo antes de hacer la actividad)

1. Colocar un imán sobre la mesa.

2. Poner la hoja de cartulina sobre el imán.

3. Regar la limadura de hierro sobre la cartulina

4. Observa la disposición que toma la limadura

5. Colocar 2 imanes sobre la mesa, de tal forma que queden frente a frente polos de diferente nombre.

6. Repetir los pasos 2,3 y 4.

7. Colocar 2 imanes sobre la mesa de tal forma que estén frente a frente polos del mismo nombre.

8. Repetir los pasos 2,3 y 4.

¿Qué consistencia tienen?


¿De cuánto es su volumen?, auxíliate de la regla para responder a esto último.

Antes de ejecutar el procedimiento dibuja en tu cuaderno la forma en que imaginas que quedará distribuida la limadura de

hierro en cada caso.

Compara tus dibujos con los de tus compañeros de equipo, discutan las similitudes y diferencias que se encuentran y

obtengan una conclusión de equipo (la cual se plasmará en el reporte de práctica). Dibuja la distribución de la limadura que

consideran, entre todos, que se obtendrá al realizar la experiencia.

Ahora sí, realicen en equipo la actividad, conforma a las instrucciones y dibujen los resultados observados.

Si la cantidad de limadura de hierro fue suficiente, ésta debe haberse distribuido siguiendo ciertas líneas; éstas se conocen

como líneas de fuerza y son la representación del campo magnético que rodea a los imanes.

ANEXO 2

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06









aciertos)


COEVALUACIÓN



ANEXO 3

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




DE QUERÉTARO


ISO 9001:2008

V. 02

PP/PPA-ESDF-06


CASOS DONDE SE APRECIA LOS PRINCIPIOS DE LAS RESPUESTAS ANTERIORES

EQUIPO No:___________GPO:__________ESPECIALIDAD:____________________________________

No. RESPUESTA 1

RESPUESTA 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ANEXO 4

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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LIMPIEZA

CONGRUENCIA

CLARIDAD EN EL DIBUJO (TAMAÑO Y TRAZOS)

CLARIDAD EN LA PRESENTACIÓN


LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR DIBUJOS

COEVALUACIÓN



ANEXO 5

CO

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NO

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Atributos




3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y pantea las


7. Explica las nociones científicas que sustentan los proceso para la solución de

problemas.


Pensamiento crítico y reflexivo.

Trabajo en equipo.

Trabajo individual.

Comprensión lectora.

Transformación verbal en formas matemáticas.

Resolución de ejercicios.

Uso correcto de un método o procedimiento.

Aplicación de principios.

Tema Integrador Que pelos.. …con la carga.

Categorías Espacio, tiempo, mateira, energía


Corriente eléctrica. (Campo eléctrico, Potencial eléctrico, Capacitancia).





competencias genéricas para que identifique los fenómenos eléctricos por medio del


asignatura. Aplique dichos conceptos en la solución de problemas reales para que transite

de la lógica de lo cotidiano al pensamiento científico.







CO

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Describe capacitancia, carga eléctrica, campo eléctrico,I Identifica los usos de la carga eléctrica Enuncia los principios que rigen el comportamiento de las cargas.

Observará en su entorno e identificará los dispositivos utilizados para medir la temperatura, las diferentes escalas de temperatura y sus expresiones matemáticas que le permitan realizar conversiones entre ellas. Observará y realizará una práctica de laboratorio con la finalidad de comprobar los cambios provocados por el calor. Resolverá operaciones matemáticas que lo conducirán a la resolución de los ejercicios propuestos.

En el desarrollo de la secuencia el alumno debe mostrar puntualidad, tolerancia, orden, limpieza, libertad, trabajo colaborativo

Tiempo Programado

24 HORAS Fecha Programada de Inicio: 17/OCTUBRE/2011

Fecha Programada de Terminación: 25/NOVIEMBRE/2011




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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 3 HORAS AVANCE PROGRAMADO 65% FECHA DE INICIO 17/OCTUBRE/2011





PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual.




desarrollar las



fenómenos eléctricos.

1. - El profesor da a conocer el tema integrador mostrando la figura y con ello una breve introducción sobre los efectos de este fenómeno. Puede apoyarse en anexo 1


2.-Contesta de manera individual el cuestionario de diagnóstico del anexo 2.

Cuestionario contestado

Sello “Revisado” Cuestionario Contestado

3.-Integrado en equipo realiza la práctica del anexo 3 y contesta las preguntas que se piden.



Lista de cotejo



SI NO

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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 17 HORAS AVANCE PROGRAMADO 93.33% FECHA DE INICIO 20/OCTUBRE/2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 18/NOVIEMBRE/2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento critico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Uso correcto de un método o procedimiento.




desarrollar las




1.-Interviene el profesor con la finalidad de ayudar a recordar algunos conceptos (átomo, protón, electrón, etc.) y agregar las formas de electrizar a los cuerpos, puede apoyarse en el anexo 4


2.- Contesta de forma individual la encuesta del anexo 5


3.-Integrados en equipo realizan la práctica del anexo 6. Y contestan el cuestionario correspondiente.


Lista de cotejo. Anexo 11

Lista de cotejo

4.- Elabora de forma individual un mapa conceptual con los términos de cargas y sus características que hemos estudiado hasta ahora.

Mapa conceptual

Sello “Revisado” Mapa conceptual

5.- Interviene el profesor para dar a conocer la expresión matemática para calcular la intensidad de la fuerza de atracción o repulsión entre 2 cargas. Puede apoyarse en el material del anexo 7. Resuelve además de manera demostrativa los ejercicios que considere convenientes.


CO

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6.- Resuelve de forma individual los ejercicios indicados por el profesor.

Anexo 7 Lista de cotejo Anexo 10

Lista de cotejo

7.- Interviene el profesor para iniciar el tema de campo eléctrico. Puede apoyarse en el material del anexo 8. Resuelve además de manera demostrativa los ejercicios que considere convenientes


8.- Resuelve de forma individual los ejercicios indicados por el profesor.

Anexo 8 Lista de cotejo Anexo 10

Lista de cotejo

9.-Interviene el profesor para dar una introducción sobre el tema de capacitancia y resolver de manera demostrativa ejercicios sobre el tema. Puede apoyarse en el anexo 9.




SI NO

CO

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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 4 HORAS AVANCE PROGRAMADO 100 % FECHA DE INICIO 2/NOVIEMBRE/2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 25/NOVIEMBRE/2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Pensamiento crítico y reflexivo. Trabajo en equipo. Trabajo individual. Comprensión lectora. Transformación verbal en formas matemáticas. Resolución de ejercicios. Uso correcto de un método o procedimiento. Aplicación de principios.




desarrollar las




1. - Resuelve de forma individual los ejercicios indicados por el profesor.



Lista de cotejo

2.- Elabora un mapa mental para presentar la relación entre los siguientes elementos: carga eléctrica, capacitor, capacitancia, dieléctrico, placas paralelas, conexión en serie, conexión en paralelo.

Mapa mental Sello “Revisado” Mapa mental

3.- Realiza la práctica indicada en el anexo12.


Lista de cotejo. Anexo 11

Lista de cotejo.



REALIDOS

SI NO

CO

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Hojas de rotafolio, copias, plumones, colores, cartulinas, papel bond.

Bibliografía



CO

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Qué pelos..

… Con la carga

Este es uno de los muchos efectos de un ente físico llamado carga eléctrica que es el fundamento de todo el estudio de un

fenómeno con el que tenemos contacto en nuestro diario acontecer y que ha interesado a la humanidad desde tiempos muy

remotos: la electricidad.

Los fenómenos eléctricos son tan vastos y útiles que, que su estudio se divide en dos parte principales: la electrostática que

se encarga del estudio de las cargas en reposo y la electrodinámica que se ocupa de las cargas eléctricas en movimiento.

ANEXO 1

CO

PIA

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RE

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CO

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CUESTIONARIO DE DIAGNÓSTICO

NOMBRE:__________________________________________ESP:_________GPO:______N.L:____

__ Contesta correctamente las siguientes preguntas:

1. ¿Qué entiendes por carga eléctrica?

2. ¿Qué es el campo eléctrico?

3. ¿Hay diferentes cargas eléctricas? ¿Cuál o cuáles?

4. ¿Qué ocurre cuando hay varias cargas cercanas entre sí?

5. ¿Qué es un átomo?

6. ¿Cuáles son los tres principales componentes del átomo?

7. ¿Cómo se caracterizan los componentes de los átomos que mencionaste en tu respuesta anterior?

8. ¿Cuáles son las dos grandes clasificaciones de los elementos en la tabla periódica?

ANEXO 2

CO

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SA

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PRACTICA 1

¿CÓMO FUNCIONAN LAS CARGAS? Material:

Una regla de plástico

Dos globos

Trocitos pequeños de papel

Procedimiento:

1. Toma la regla de plástico y frótala contra tu cabello varias veces. Para esto es necesario que tu cabello esté limpio y

sin sustancias de las que se usan para fijarlo (gel, mouse, fijador, etc). Sepárala lentamente del cabello.

¿Qué ocurre con tu pelo?

2. Acerca mucho la regla recién frotada a los trocitos de papel y levántala lentamente.

¿Qué pasa con los trocitos de papel?

3. Infla 2 globos. Toma uno de ellos y frótalo repetidas veces contra tu cabello limpio, como en la experiencia

anterior . Colócalo sobre la pared del salón de clases.

¿Qué ocurre con el globo?

4. Toma el segundo globo, frótalo de la misma manera que el anterior y ponlo sobre el vidrio de una ventana.

Describe lo que ocurre.

5. Propón una explicación para los fenómenos observados.


ANEXO 3

CO

PIA

IMP

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SA

NO

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MATERIAL DE APOYO

La menor cantidad de un elemento que lo caracteriza es un átomo. Tú has aprendido ya cuáles son los principales

componentes de cualquier átomo, por lo que puedes completar correctamente los siguientes enunciados.

Un átomo tiene el mismo número de electrones y de protones. Lo cual sumado al hecho de los neutrones son partículas sin

carga eléctrica hace que sea eléctricamente neutro.

Por lo tanto:

Si un átomo es eléctricamente neutro y cualquier objeto está formado por átomos, ¿Cómo es que un cuerpo puede tener

carga, ya sea positiva, o negativa?

La respuesta a esta cuestión es que para ciertos átomos algunos electrones se desprenden con facilidad, pasando a otros. De

esta forma, cuando los átomos de n objeto pierden electrones, el cuerpo queda cargado positivamente por poseer más

protones que electrones y el material que recibió las partículas perdidas por el primero se queda cargado negativamente por

tener n excedente de electrones.

Cuando se provoca que un cuerpo adquiera carga eléctrica se dice que se ha electrizado, lo cual se logra en alguna de las

siguientes formas

ANEXO 4

Electrización por:

a) Frotamiento: Ocurre cuando un cuerpo sin carga es frotado por otro, sin importar si el

segundo tiene o no carga.

b) Inducción: Se presenta cuando un cuerpo cargado se acerca lo suficiente a otro que no lo

está sin llegar a tocarlo. La carga eléctrica del primeo se transfiere al segundo..

c) Contacto: Ocurre cuando un cuerpo cargado toca a otro y le transfiere su carga.

Un átomo cualquiera tiene un núcleo formado esencialmente por

________________ y_________________; y por una nube de

__________________que rodean al núcleo desplazándose en determinadas

órbitas

De entre estas partículas hay dos que tienen características eléctricas de

interés específicas por ahora, los _______________son positivos y los

_______________________son negativos

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que a nivel atómico caracteriza a los

electrones como partículas de carga eléctrica negativa y a los protones como partículas con carga

eléctrica positiva. Al tratarse de objetos, la carga eléctrica es el exceso o déficit de electrones que

posee.

Un objeto con exceso de electrones tiene carga negativa y uno con déficit tiene carga positiva.

CO

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Si ahora afirmamos que el cabello, la regla, los trozos de papel, el vidrio de la ventana y los globos empleados en práctica

inicial quedaron electrizados por lo que contestaremos las siguientes preguntas de manera grupal:

1. ¿Qué objetos fueron electrizados por frotamiento?

2. ¿Qué objetos se electrizaron por inducción?

3. ¿Qué objetos obtuvieron su carga eléctrica por contacto?

ENCUESTA SOBRE FENOMENOS DE ELECTRIZACIÓN

(No aplica valor académico)

La mayor parte de nosotros convivimos con fenómenos de electrización sin darnos cuenta, al menos en ciertas épocas del

año. Considera los siguientes casos y escribe en la línea de la derecha si te ha ocurrido

Piensa que otros casos de electrización conoces que ocurran en tu entorno,

escríbelos.___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

ANEXO 5

Saludas a una persona y te da toque.______________________________

Con ciertas telas, al quitarte la ropa en una habitación oscura, ves

chispitas._________________________________________________

Al cepillarse el cabello, éste se levanta como si estuviera adherido al

cepillo.______________________________________________________

¿Qué tipo de electrización supone que ocurrió en cada uno de los casos

anteriores?___________________________________________________

CO

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PRACTICA 2

¿ATRACCION O REPULSION? Material:

2 péndulos eléctrico (es un soporte de donde cuelga, mediante un hilo, una bolita pequeña de 1.5- 2 cm

de diámetro, de saúco o unicel).

2 barras o varillas de vidrio

2 barras o varillas de ebonita, de plástico o de acrílico.

2 Trozos de seda.

2 trozos de lana o de piel de conejo.

PROCEDIMIENTO

1) Coloquen los péndulos eléctricos uno cerca de otro, de tal manera que la longitud de los hilos sea tal

que alcance para que las bolitas de saúco puedan tocarse si se desplazan adecuadamente.

2) Uno de ustedes debe frotar una varilla de vidrio con un trozo de seda, mientras el otro frota la otra

varilla con la piel.

3) Toquen ligeramente una de las esferas de saúco con una varilla y la otra esfera con la otra varilla

a) ¿Qué sucede con las esferas?

b) Considerando que las esferas se tocaron con diferentes varillas electrizadas mediante frotamiento

con diferentes materiales, ¿Cómo deben haber sido las cargas eléctricas de las esferas?

c) Con base en esta experiencia completa el enunciado siguiente: Dos objetos con cargas

___________________se ____________________.

4) Vuelvan a tocar las esferas con las mismas varillas que se usaron entes para dejarlas neutras de

nuevo.

5) Dos de ustedes froten cada uno una varilla de vidrio con seda al mismo tiempo.

6) Cada uno de ustedes toque con su varilla una esferita de saúco.


ANEXO 6

CO

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b) Si consideras que las esferas electrizaron de la misma forma al ser tocadas con varillas de los

mismos materiales, como son las cargas en las esferas?

7) Vuelvan a tocar las esferas con las mismas varillas para dejarlas neutras de nuevo.

8) Tomen ahora las dos varillas de acrílico y los trozos de piel, cada uno de ustedes frote una varilla

con uno de los trozos de piel.

9) Toquen cada una de las esferas con una de las varillas recién frotadas.


b) En virtud de que las esferas se tocaron con varillas cargadas de la misma manera, ¿Cómo es

la carga de las esferas?

c) De acuerdo a las dos últimas observaciones completa el enunciado: Dos objetos con cargas

___________________ se ____________________.

CONCLUSIÓN

Tenemos 2 tipos de carga uno llamado positivo (+) y el otro negativo (-).

Este enunciado se conoce como la ley de la interacción entre las cargas eléctricas.


Los cuerpos con cargas del mismo signo se repelen y los cuerpos con cargas de signos diferentes se

atraen.

CO

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INTERACCIÓN ENTRE LAS CARGAS.

Charles Agustín Coulomb estudió el fenómeno de interacción entre las cargas. Su labor ha sido tan en el estudio

de la electrostática que su apellido es lo que da el nombre a la unidad de medida de la carga eléctrica en el

sistema internacional de unidades el cual se relaciona con la carga fundamental, que es la del electrón

1electrón = 1.6X10-19

Coulombs simbólicamente 1e- = 1.6X10

-19C

1 Coulomb = 6.25X1018

electrones simbólicamente 1 C = 6.25X1018

1e-

Simbólicamente:

Para cambiar la proporción anterior en una igualdad, se requiere la introducción de una constante de

proporcionalidad, la cual en el sistema internacional tiene un valor de 9x109 Nm

2/C

2, quedando:

La dirección de la fuerza depende de si se trata de una fuerza de atracción o repulsión.

Como aplicación de la expresión anterior resolveremos algunos ejemplos.

1.-Dos pequeñas esferas con cargas eléctricas positivas de magnitudes de 8x10-12

C y 4.8X10-9

C se encuentran

separadas por una distancia de 15 cm.

a)¿Qué tipo de fuerza hay entre ellas?

b)¿Qué dirección tiene la fuerza que ejerce la carga 2 sobre la carga 1?

c)¿Cuál es la magnitud de esta fuerza?

ANEXO 7

Ley de Coulomb

La intensidad de la fuerza con que se atraen o se repelen dos cargas eléctricas es directamente

proporcional al producto de las magnitudes de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado

de la distancia que las separa

F=Fuerza electrostática (N).

q1q2=Magnitud de las cargas (C)

r= Distancia que las separa (m)

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2.-Un cuerpo cargado con 2.4 µC se encuentra a 10 cm a la derecha de otro con una carga de -5.6 µC

a)¿Qué clase de fuerza hay entre ellos?

b)¿Qué dirección tiene la fuerza que recibe el cuerpo que está a la derecha?

c)¿Cuál es la magnitud de esta fuerza?


3.-Una partícula alfa (____________)se encuentra en el punto medio entre dos cargas puntuales de -3ηC y 6 ηC

respectivamente separadas entre sí una distancia de 0.004µm. Determina la fuerza neta que actúa sobre la

partícula alfa y la dirección que lleva.


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4.-Calcular la fuerza neta que actúa sobre la carga 2 considerando la configuración y los datos del siguiente

esquema.


+ -

+

+

q1=3 µC q3=4 µC q2=6 µC

0.5 mm 0.5 mm

5.-Dos partículas cargadas q1=4.5 µC y q2= -2.8 µC se encuentran separadas una distancia de 5 cm.

Encuentra la magnitud de la fuerza que existe entre ellas y explica el tipo de fuerza que es. Datos Fórmula Sustitución y operaciones

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Resuelve los problemas siguientes aplicando lo aprendido.

6.-Tres partículas con carga eléctrica positiva se encuentran alineadas. La primera tiene una

carga de 4 ηC, la segunda de 2 ηC y la tercera de 5 ηC. Si la primera y la segunda están

separadas por una distancia de 5 cm, mientras que la segunda y la tercera se encuentran a 10 cm

una de la otra, ¿Cuál es la magnitud y dirección de la fuerza neta que actúa sobre la carga de en

medio? Datos Fórmula, sustitución y operaciones

7.-Tres cargas eléctricas se ubican a lo largo de una línea de 9 cm. La primera de ellas es tiene

una magnitud de 2 ηC y se encuentra en el extremo derecho de la línea; la segunda, en el extremo

izquierdo, es positiva con una magnitud de 5.4 ηC; la tercera está a 2 cm de la primera, es positiva y

tiene 19 ηC. ¿De qué magnitud y sentido es la fuerza neta que actúa sobre la tercera carga, a causa de las

otras dos? Datos Fórmula, Sustitución y operaciones

1. Una carga eléctrica de – 6x10-8

C se repele con otra de -5.3X10-8

C con una fuerza de

3.52X10-3

N. Determina cual es la distancia que las separa.

2. Una carga q1 manifiesta una fuerza de atracción de .04 N con otra carga q2= 7 µC de la

que se encuentra separada por una distancia de 45 cm. ¿Cuál debe ser la magnitud y el signo de

q1 para que esto se cumpla?

3. Determina la magnitud de dos cargas eléctricas que se localizan a 15 cm una de la otra, se sabe

que éstas son iguales y se rechazan con una fuerza de .09N.

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Recordemos algunas cosas que hemos trabajado hasta ahora.

No todas las formas de electrización requieren que el objeto a electrizar sea tocado, ¿Estás de acuerdo?

Anteriormente se calculó la fuerza con la que las cargas eléctricas se atraen o se repelen, éstas se tocaban entre

sí?, entonces ¿es necesario el contacto para que las cargas eléctricas interactúen entre sí?

Tú y tus compañeros resuelvan el siguiente problema distribuyendo los cálculos por filas.

Una carga eléctrica de 1C se encuentra a una distancia de r de otra carga de la misma magnitud y signo. Calcula

la fuerza con que se repelen si la distancia entre ellas es la que s indica en la columna de r en la siguiente tabla

que deberás llenar con el resultado de F en cada caso.

a 0.0001 m

b 0.001m

c 0.01m

d 0.1m

e 1 m

f 10 m

g 100 m

h 1000 m

i 10000 m

Al descender en los renglones de la tabla, ¿cómo varió la distancia?

Al descender en los renglones de la tabla, ¿cómo varió la magnitud de la fuerza?

¿Cómo será la fuerza en el caso de que la distancia entre las cargas sea tan pequeña que pueda tomarse

prácticamente como cero?

¿Cómo será la fuerza en el caso de que la distancia entre las cargas sea tan grande que pueda considerarse como

infinita?

Entonces, ¿la acción de una carga sobre otra tiene un valor de importancia siempre o sólo hasta cierta distancia?

De lo anterior tenemos:

ANEXO 8

El campo eléctrico producido por una carga eléctrica es la zona que rodea a esta en la que su

efecto sobre cualquier otra es significativo

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El campo eléctrico no puede verse sin embargo para representarse se emplea lo que Michel Faraday llamó líneas

de fuerza.

Si se desea conocer la intensidad del campo eléctrico que produce una carga conocida a una distancia r de ésta,

se utiliza la expresión:

Para ilustrar el uso de la expresión anterior tenemos los siguientes ejercicios:

1.-Se tiene una carga eléctrica de 4.5 µC y se necesita conocer la intensidad del campo eléctrico que produce a

una distancia de 40 cm de ésta. Datos Fórmula Sustitución y operaciones

E

E=Intensidad de campo(N/C).

q=Carga generadora (C)

r= Distancia a la carga (m)

E=Intensidad de campo(N/C).

q=Carga generadora (C)

F=

CO

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Expresa con tus propias palabras el concepto de campo eléctrico, incluyendo la relación de la intensidad de éste

con la distancia.

2.- ¿Cuál es la magnitud del vector de intensidad de campo eléctrico en un punto del espacio en el que una carga

de prueba de 6 µC recibe una fuerza de 8 mN?


3.- En un punto del espacio se detecta la presencia de un campo eléctrico cuya intensidad es de 5X104 N/C, por

el hecho de que una carga de prueba de 3X107

C colocada ahí recibe la acción de una fuerza F. Calcula la

magnitud de F.


CO

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4.- Una carga de prueba q es colocada en un punto del espació en que se detecta un campo eléctrico cuya

intensidad es de 5X102 N/C, por el hecho de que sobre q actúa una fuerza de 2x10

-3 N. ¿Cuál debe ser la

magnitud de q, para que esto se cumpla? R=4X10-6

C.


5.- Una carga eléctrica de 3X10-6

C se coloca en cierto punto del espació. ¿Cuál es la intensidad del campo

eléctrico que produce a una distancia de 7 cm de dicho punto?

6.- Una carga eléctrica de 8 mC produce un campo eléctrico en un punto P de una intensidad de 6X10-3

N/C.

Determina la distancia entre la carga y el punto P.

7.- En un punto P, ubicado a 40 cm de una carga eléctrica q se detecta una intensidad de campo eléctrico de

5X105 N/C. Calcula la magnitud de la carga q.

LEE EL SIGUIENTE EJERCICIO:

8.- Se tienen dos cargas eléctricas puntuales (del tamaño de un punto) cuyas magnitudes son 4.5 µC y 5.5 µC

respectivamente, separadas entre sí una distancia de 15 cm. Se desea conocer la intensidad de campo eléctrico

en el punto medio de la línea que las une.

En este caso cada una de las cargas genera por sí sola un campo eléctrico. Representándolo gráficamente, hay

una línea de fuerza del campo eléctrico E1 y una del campo E2 que confluyen en el punto P. Dichas líneas

coinciden en dirección y sentido con los vectores de intensidad de campo correspondientes que por uniformidad

también llamaremos E1 y E2 , por lo tanto, la intensidad de campo eléctrico E en el punto P es la resultante de

los citados E1 y E2.

q1 q2

Por la propiedad de transmisibilidad

de los vectores la situación se puede

representar:

E2

P E2 E1

E1 P

CO

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Solución: Datos Fórmula, sustitución y operaciones

9.-Una carga de 17 ηC se encuentra a una distancia de 25 cm a la derecha de otra carga de -26 ηC. Determina la

intensidad del campo eléctrico en un punto P ubicado en la línea que une a las dos cargas a 10 cm de la carga

negativa.

Datos Fórmula, sustitución y operaciones

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10.- Dos cargas eléctricas, una de 4 η y otra de -5ηC se encuentran en los extremos de un segmento de recta de 7

cm. ¿Cuál es la intensidad neta de campo eléctrico en un punto P situado sobre el segmento, entre las dos

cargas, a 3 cm a la derecha de la de 4 ηC.

11.- Una carga puntual de -7 µC se encuentra exactamente 10 cm por debajo de una carga de -5 µC. Calcula la

intensidad del campo eléctrico en un punto P que está 3.5 cm debajo de la carga de -5 µC.

12. Calcular la intensidad del campo eléctrico resultante en el punto P ubicado en la esquina inferior izquierda de

un cuadrado de 10 cm por lado, si en los vértices de los lados adyacentes existe en cada uno una carga de 5 µC.

Datos Fórmula, sustitución y operaciones

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¿Cómo andas de capacidad?

En la vida actual es muy común hablar de capacidades, por ejemplo, cuando se dice que una persona que realiza

eficientemente una labor es muy capaz se quiere expresar que su capacidad para tal tarea es amplia. Cuando se

habla personas con capacidades diferentes se hace referencia a que tienen alguna diferencia física con la mayoría

de las personas, lo que los lleva a desarrollar de manera especial alguna capacidad que compense la diferencia.

En el caso de la física entendemos la capacidad como la posibilidad de almacenar algo, y concretamente en el

estudio de fenómenos eléctricos, tenemos que:

a) La capacidad eléctrica es la posibilidad de almacenar carga eléctrica.

b) La capacidad eléctrica también se conoce como capacitancia.

c) Los dispositivos en los cuales se puede almacenar carga eléctrica se llaman condensadores o capacitores.

Un capacitor es un dispositivo formado por dos placas metálicas paralelas separadas entre sí una distancia d, por

medio de un dieléctrico, que es un material aislante como vidrio, mica, aceite, papel encerado, algún compuesto

electrolítico, etc.

NOTA:Como complemento a lo anterior realiza un trabajo de investigación, sobre los tipos de capacitores y

además de sus características incluye un dibujo de cada tipo.

La capacidad de un capacitor está dada por:

La capacidad de un capacitor depende de varios factores, esencialmente: la distancia entre las placas, el área de

las placas y el dieléctrico; lo que se hace patente con la siguiente ecuación:

ANEXO 9

C

C=Capacidad (C/V)=Farad(F)

Q=Carga que puede almacenar (C)

V= Voltaje entre las placas (V)

C

C=Capacidad o capacitancia (Farads)

A=Área de las placas (m2)

d=Distancia entre las placas (m)

ε=Permitividad del dieléctrico.

ε = ε0 εr

ε0 =Permitividad en el vacio 8.85X10-12

C2/Nm

2

εr = Permitividad relativa del dieléctrico ( C2/Nm

2)=(F/m)

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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Resolvamos algunos ejercicios sobre capacitores.

1.- Se tiene un capacitor formado por dos láminas de estaño cuadradas de 25 cm de lado, entre las cuales hay

una lámina de mica de 0.1 mm de espesor. Si se sabe que la permitividad relativa de la mica es de 5.6, ¿Cuál es

la capacidad de este capacitor? Datos Fórmula Sustitución y operaciones

2.- Se tiene un capacitor de 17 ηF que se sabe que almacena una cantidad de carga eléctrica de 25 µC. ¿Qué

diferencia de potencial se le debió aplicar para que esto ocurriera?


3.- La capacidad de un capacitor que contiene aire entre sus placas metálicas es de 330 pF. Si se sabe que el

área de cada placa es de 0.15m2, ¿Cual es la distancia que las separa? (εr para el aire=1).


CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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4.- Un capacitor de 2.5 nF almacena una cantidad de carga eléctrica de 31 µC. ¿Qué diferencia de potencial se le

debió aplicar para que esto ocurriera?

5.- Un capacitor que contiene una delgada lámina de vidrio entre sus placas metálicas tienen una capacidad de

235 pF. Si el área de cada placa es de 0.25 m2, ¿Cuál es la distancia que las separa? La permeabilidad relativa del

vidrio es 4.7. R: d=4.41cm

6.- Un capacitor de 5µF está conectado a una batería de 1.5 V, que le produce una diferencia de potencial de ese

valor. Calcula la cantidad de carga almacenada por el capacitor.

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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NOMBRE:________________________________________GPO:______ESP.:______N.L.________

TOTAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ACIERTOS

Fuerzas entre cargas

Intensidad de campo

Capacitancia

√ : Correcto X : Incorrecto

TEMA

LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EJERCICIOS NUMERO DE EJERCICIO

ANEXO 10

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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aciertos)


COEVALUACIÓN



ANEXO 11

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA




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Basado en el principio de la

Botella de Leyden construye el siguiente condensador eléctrico. Puedes apoyarte en la siguiente

dirección electrónica: http://www.youtube.com/watch?v=6f_vorbdnVU

ANEXO 12

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

OLA

DA

http://www.youtube.com/watch?v=6f_vorbdnVU


08 de agosto de 2011


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Asignatura FÍSICA II (Secuencia 1)

Profesor MIGUEL ANGEL GÓMEZ HERNÁNDEZ



Atributos



3.- Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas. 4.- Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5.- Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.


Capacidad de percepción. Habilidades para la lectura y escritura. Habilidades de investigación. Habilidad del uso de las TIC’s. Trabajo en equipo. Solución de ejercicios. Pensamiento creativo y propositivo.

Tema Integrador CALOR, PRESION Y TEMPERATURA AFECTAN EL VOLUMEN DE LA MATERIA EN NUESTRO ENTORNO.

Categorías

Tiempo: Actual. Espacio: El entorno. Materia: Los cuerpos en estudio. Energía: Térmica, Calorífica, Radiante,


Calor. Temperatura. Calor específico. Dilatación. Cambio de fase. Transmisión.

Espacio. Materia. Energía. Tiempo.

Interacción materia-energía. Masa Fuerza Calor.


Conoce las características del calor, la temperatura y las formas de transmisión del calor, aplicándolos en ejercicios concretos en su entorno.


TIC’S: Uso de internet y software. Álgebra: Traducir expresiones de lenguaje común al lenguaje algebraico. Química: Se analizan los cambios atómicos o moleculares en los cambios de fase.

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

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Define el calor y la temperatura. Conceptualiza el calor específico, la dilatación y la transmisión del calor así como el cambio de fase. Comprende ejercicios relacionados al calor y dilatación de la materia.

Busca con el uso de las TIC’s las características de los diferentes conceptos. Realiza resúmenes de los diferentes conceptos relacionados con el calor. Participa en equipo para trabajar colaborativamente. Conoce las leyes y expresiones matemáticas que intervienen. Resuelve ejercicios individual y en equipo referente al calor y dilatación. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento del calor y la dilatación en su entorno.

Participa de manera responsable. Trabaja en equipo de manera colaborativa. Realiza sus actividades ordenadamente. Se dirige a sus compañeros y al facilitador respetuosamente.

Tiempo Programado

22 horas Fecha Programada de Inicio 15 de Agosto de 2011

Fecha Programada de Terminación 20 de Septiembre de 2011

Tiempo Real

Fecha Real de Inicio



INTERACCIÓN MATERIA-ENERGÍA

Calor

Capacitancia

Magnetismo

Imanes

F I S I C A I I

TIEMPO

ENERGIA

MATERIA

ESPACIO

MASA

FUERZA

Temperatura

Gases

Fluidos

Calor Específico

Dilatación

Cambio de Fase

Transmisión

Volumen

Temperatura

Presión

Fuerza Eléctrica

Potencial Eléctrico

Campo Eléctrico

Corriente Eléctrica

Corriente Continua

Corriente Alterna

Leyes Eléctrica

s

Circuitos Eléctricos

Leyes Magnéticas

Propiedades Magnéticas

Artificiales Naturales

Electroimán

Motor Eléctrico

Generador

Transformador

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

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DA





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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 8 horas AVANCE PROGRAMADO 12.5 % FECHA DE INICIO 15 de Agosto de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 26 de Agosto de 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS Capacidad de percepción. Habilidades para la lectura y escritura. Habilidades de investigación. Habilidad del uso de las TIC’s. Trabajo en equipo. Solución de ejercicios. Pensamiento creativo y propositivo.

Comprende los conceptos de calor, temperatura y sus respectivas unidades para resolver ejercicios de conversión de unidades.

1.- Se realiza la sesión de encuadre donde se presenta la asignatura, el programa y los criterios de evaluación.

No

N/A

N/A

2.- De manera individual desarrolla un resumen de cómo afecta el calor en casa, en el aula, en la comunidad, en la práctica de alguna actividad física, en nuestro estado, país, etc.

Resumen

N/A

Resumen en libreta

3.- Leer el anexo 2.1 el cual es una lectura que habla de calor y temperatura escribe una síntesis de ésta lectura.

Síntesis

N/A

Síntesis en

libreta

4. – El facilitador forma equipos de 4 integrantes y estos llenan el formato del anexo 2.2 y realizan una presentación de algún video o diapositivas de casos donde se puede apreciar el calor y sus consecuencias buenas o malas.

Formato lleno Presentación

Revisado

Lista de cotejo 1

Formato lleno

5.- Contesta de manera individual el cuestionario del anexo 2.3 ( buscando si es que no se conoce la respuesta correcta )

Cuestionario

N/A

Cuestionario

6.- Realiza los ejercicios de conversión de unidades de los anexos 2.4 y 2.5 plasmando las operaciones de las conversiones necesarias y completando los cuadros faltantes de la tabla.

Tabla

Ejercicios

Lista de cotejo 2

Ejercicios en

libreta

SE CUMPLIERON LAS ACTIVIDADES PROGRAMADAS REGISTRA

LOS CAMBIOS REALIZADOS

SI NO

CO

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RE

SA

NO

CO

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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 8 horas AVANCE PROGRAMADO 25 % FECHA DE INICIO 29 de Agosto de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 09 de Septiembre de 2011




PORTAFOLIO DE


Relaciona los conceptos de calor, temperatura con las formas de transmisión del calor y la dilatación de los cuerpos. Resuelve ejercicios relacionados con información que se obtiene. del entorno

1. – Con los conceptos que ya conoces de calor y temperatura mediante un esquema o dibujo explica el concepto de equilibrio térmico y anotarlo en la libreta.

Definición y esquema

N/A

Esquema

2.- Contesta en forma individual el cuestionario del anexo 2.6

Cuestionario

N/A

Cuestionario

3.- En equipo investiga las formas de transmisión del calor, realizando una presentación de estas formas y exponer ante el grupo, mencionando casos que ocurren en el entorno.

Presentación

Lista de cotejo 1

N/A

4. – Busca la definición de las unidades en que se mide el calor, así como sus respectivas equivalencias. Recolecta junto con tus compañeros de equipo las etiquetas de cinco productos alimenticios que acostumbren consumir en la escuela, verificar que contenga su tabla de nutrición para obtener los datos energéticos, completar la tabla del anexo 2.7 realizando sus conversiones necesarias.

Tabla

N/A

Tabla en libreta

5.- Resuelve los ejercicios de cantidad de calor propuestos en el anexo 2.8. (Previa explicación del facilitador) Compara tus resultados con los integrantes tu equipo. ( co-evaluación )

Ejercicios

Rúbrica

Ejercicios en

libreta

6.- El facilitador explica las expresiones que se utiliza para calcular: la dilatación lineal, de área y de volumen y debe resolver ejercicios demostrativos.

No

N/A

No

CO

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NO

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7.- Resolver los ejercicios de dilataciones propuestos en el anexo 2.9.

Ejercicios

Lista de cotejo 2

Ejercicios en

libreta

SE CUMPLIERON LAS ACTIVIDADES PROGRAMADAS REGISTRA

LOS CAMBIOS REALIZADOS

SI NO

CO

PIA

IMP

RE

SA

NO

CO

NTR

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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 4 horas AVANCE PROGRAMADO 34.375 % FECHA DE INICIO 12 de Septiembre de 2011





PORTAFOLIO DE


Aplica los conocimientos adquiridos acerca del calor, la temperatura y la dilatación de la materia para resolver problemas concretos de su entorno.

1. – Realizar una presentación de los alimentos más saludables que consumes cuáles son sus contenidos energéticos, como te benefician y qué actividades físicas desarrollas que te permiten gastar energías, así como mantenerte sano(a).

Presentación

Lista de cotejo 1

No

2. - Realizar la práctica del anexo 2.10 realizando su respectivo reporte, haciendo sus anotaciones y conclusiones importantes.

Reporte

Guía de observación

Reporte

3.- Contestar el crucigrama del anexo 2.11

Crucigrama

N/A

Crucigrama

4.- Resuelve los ejercicios propuestos por el docente

Ejercicios

Lista de cotejo 2

Ejercicios en libreta

5. – Hetero-evaluación

Heteroevaluación

Resultado del exámen

Si



REALIDOS

SI NO

CO

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NO

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Marcadores, cinta, pintarrón borrador, cartulinas, papel bond, tijeras, resistol, bibliografía, tarjetas, proyector.

Bibliografía

1.- Silvia G. Maffey García, Desarrollo de competencias en FÍSICA 2 contenidos y secuencias didácticas, Editorial GES (2009). 2.- Tippens Paul E., Física conceptos y aplicaciones, séptima edición, Mc Graw-Hill, 2007. 3.- Paul G. Hewit, Física conceptual, décima edición, Pearson, 2007. 4.- Pérez Montiel Héctor, Física General, Publicaciones CULTURAL, 2006 5.- Gutiérrez Aranzeta Carlos, Física II, primera edición, Mc Graw-Hill, 2007.

CRITERIOS DE EVALUACION: La ponderación para evaluar las actividades son: Examen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50% Desempeño y producto. . . . . . . . 50%

CO

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ANEXOS


APERTURA: ACTIVIDAD 4 DESARROLLO: ACTIVIDAD 3 CIERRE: ACTIVIDAD 1

LISTA DE COTEJO 1: PRESENTACIÓN


La presentación es congruente con el tema La exposición es clara y ordenada. La presentación es completa de acuerdo a los conceptos que se manejan.

El expositor muestra dominio del tema. APERTURA: ACTIVIDAD 6 DESARROLLO: ACTIVIDADES 7 CIERRE: ACTIVIDAD 4

LISTA DE COTEJO 2: EJERCICIOS


Aplica las fórmulas correctas Muestra un procedimiento adecuado El resultado es correcto

CIERRE: ACTIVIDAD 2 GUÍA DE OBSERVACIÓN: PRÁCTICA

CRITERIOS DESARROLLA NO DESARROLLA

Presenta los materiales a utilizar Desarrolla las actividades en orden y limpieza Su reporte es congruente a lo desarrollado en la práctica

CO

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DESARROLLO: ACTIVIDAD 5

RÚBRICA: CO-EVALUACIÓN. Número Acciones Criterios

1 2 3 4 5 1 Contribución al trabajo de equipo 2 Resolución acertada de ejercicios 3 Aplicación de procedimientos adecuados a

ejercicios y/o problemas

4 Dominio de los problemas tratados 5 Aprovecha con honestidad la libertad que se le da Total

Escala: 1 - Básico / 2 - Regular / 3 - Bien / 4 - Muy Bien / 5 – Excelente

CO

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2.- MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO

ANEXO 2.1

MIDIENDO TEMPERATURA

Temperatura: Mide la concentración de energía y es aquella propiedad física que permite asegurar si

dos o más sistemas están o no en equilibrio térmico (cuando dos cuerpos están a la misma temperatura),

esto quiere decir que la temperatura es la magnitud física que mide cuan caliente o cuan frío se

encuentra un objeto.

La temperatura se mide en unidades llamadas grados por medio de los termómetros, esto se refiere que

para medir la temperatura utilizamos una de las magnitudes que sufre variaciones linealmente a medida

que se altera la temperatura.

Temperatura es el promedio de la energía cinética de las moléculas de un cuerpo

Calor: Es una de las diversas formas en que se manifiesta la energía en el universo. El calor es una

forma de energía que tiene su origen en el movimiento de las moléculas de los cuerpos y que se

desarrolla por el roce o choque entre las mismas, de tal manera que los fenómenos calóricos son

causados por transformaciones de los distintos tipos de energía en energía calórica o por simple

transmisión de ésta.

La relación entre temperatura y calor es que la temperatura mide la concentración de la energía o de

velocidad promedio de las partículas y el calor energía térmica en tránsito.

Para una mejor explicación de ésta relación lo mostraremos con un ejemplo:

Si ponemos un recipiente con agua representa la cantidad de calor que un cuerpo cede o absorbe en un

instante dado, el nivel que ésta alcanza representa su temperatura.

Si la cantidad de agua, sube el nivel, esto es, si aumenta la cantidad de calor que posee el cuerpo,

aumenta también su temperatura.

Otro ejemplo se nota cuando encendemos un fósforo, se logra una alta temperatura pero bajo contenido

calórico.

Una olla con 10 litros de agua tibia tiene baja temperatura y un gran contenido calórico.

La temperatura es independiente de la cantidad de sustancia, el calor en cambio de masa, de la

temperatura y del tipo de sustancia.

La energía térmica de un objeto es la energía interna total de todas sus moléculas, es decir, la suma de

las energías cinética y potencial de todas sus moléculas, y los estados térmicos son diferentes estados

que pasan los cuerpos (caliente, tibio y frío).

CO

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ANEXO 2.2

CASOS DONDE SE APRECIA EL CALOR

No CASO CONSECUENCIAS (BUENAS O MALAS)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Equipo No._________Gpo:____________ Especialidad__________________

CO

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ANEXO 2.3

CUESTIONARIO

Contesta brevemente las siguientes preguntas, buscando las respuestas que no conozcas

1.- ¿Cuáles son las causas del calentamiento global?

2.- ¿A qué temperatura hierve el agua?

3.- En las anteriores tres semanas. ¿Cuáles han sido las temperaturas máximas y mínimas

registradas en tu comunidad?

4.- ¿Cuándo se considera que una persona tiene fiebre?

5.- ¿Cuál es la temperatura normal de un perro?

6.- ¿Cuál es la temperatura óptima de un invernadero?

7.- Sí a un recipiente que contenga un gas, se le incrementa la presión, ¿Qué pasa con el

volumen?

8.- ¿Con qué instrumento se mide la presión atmosférica y qué unidades se utilizan?

9.- ¿Qué pasa al abrir un refresco contenido en un recipiente tipo PET cuando éste se ha

mantenido un tiempo expuesto al sol?

10.- ¿Cuáles son las unidades de la temperatura?

CO

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NO

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ANEXO 2.4

ESCALAS DE TEMPERATURA

Realiza las conversiones necesarias realizando las sustituciones necesarias según corresponda para cada

cuadro de la tabla.

T ( oC ) T (

oF ) T (

oK )

Superficie del Sol 6X103

Cuerpo humano

(aproximadamente)

37

Punto de fusión de la

mantequilla

88

Punto de ebullición del

alcohol

78

Punto de congelación

del CO2 (hielo seco)

-297

Plasma en un reactor de

prueba de fusión

1X108

CO

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ANEXO 2.5

EJERCICIOS DE CONVERSIÓN DE UNIDADES

1.- Usted se siente mal y le dicen que tiene una temperatura de 105 oF. ¿Qué temperatura tiene en

oC?

¿Debe preocuparse?

2.- En un programa de noticias de una televisora local citan una temperatura de 53.6 oF ¿Cuál es su

valor en oC?

3.- El punto de ebullición normal del nitrógeno es de -195.81oC. Calcule ésta temperatura en la escala

Kelvin.

4.- Calcule las temperaturas Celsius que corresponden a:

a) Un día de otoño en St. Louis se registra 45 oF.

b) Un día caluroso en Arizona se registra 101 oF.

c) U n día de invierno en el norte de Minnesota se registra -5 oF.

5.- Convertir 50 oF a la escala Kelvin.

CO

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ANEXO 2.6

CUESTIONARIO

Nombre:____________________________________________Gpo_____Especialidad____________

1.- ¿Qué entiendes por calor?

2.- ¿Cómo se define la temperatura?

3.- ¿Es lo mismo calor que temperatura y qué relación hay entre estos dos conceptos?

4.- ¿En qué unidades se mide el calor?

5.- ¿Qué es el equilibrio térmico?

CO

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NO

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ANEXO 2.7

UNIDADES PARA MEDIR EL CALOR

Recolecta junto con tus compañeros de equipo cinco etiquetas de productos alimenticios que consumas

y anótalos en la tabla, lean con cuidado las etiquetas y verificar en que unidades están expresados el

contenido calórico, (calorías, kilocalorías, Joules o BTU)

En base a las equivalencias entre Calorias, kilocalorías y BTU realiza las conversiones necesarias y

llena la tabla.

Equivalencias:

1caloría = 4.19 J

1kilocaloría = 4.19 X 103

kilocaloría (Kcal)

1BTU = 1055 J

1BTU = 0.252 kilocalorias

Producto Calorías Kilocalorias

(Kcal)

Joules BTU

CO

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ANEXO 2.8

Expresión para determinar el calor de una sustancia ante cambios de temperatura.

Q = mCe ( Tf – Ti )

Q= Cantidad de calor. (calorías, Kcal, BTU, etc.)

m= Masa (k,g,etc.)

Ce= Calor específico (cal/goC)

Tf = Temperatura final (oC)

Ti = Temperatura inicial (oC)

EJERCICIOS

1.- Cuanto calor se requiere para elevar la temperatura de un trozo de 0.50 kg de aluminio de

15 oC a 45

oC, si el calor específico del aluminio es Ce(Al)= 0.22 kcal/kgºC.


2.- Calcularla cantidad de calor que se requiere para cambiar la temperatura de 20 g de agua de

30 ºC a 100 ºC.


CO

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3.- ¿Cuánto calor se requiere para elevar la temperatura de un trozo de 1.5 kg de vidrio de 15 ºC

a 30 ºC, si el calor específico del vidrio es Ce(Vidrio)= 0.20 kcal/kgºC.


4.- Se tiene un calorímetro con un recipiente interior hecho de cobre, con una masa de 150 g, en el

que se vierten 500 g de agua a una temperatura ambiente de 20 ºC. Como se desea conocer el

calor específico de una sustancia, se coloca en su interior una muestra de 225 g de ésta, que

previamente fue calentada a 120 ºC. Cuando la temperatura del sistema es uniforme, el

termómetro da una lectura de 25 ºC. ¿cuál es el calor específico de la sustancia desconocida?


5.- Un pedazo de plomo de 100g a 90 ºC, se sumerge en 200g de agua a 20ºC. ¿Cuál será la

temperatura del plomo y del agua cuando alcanzan el equilibrio térmico? El calor específico del

agua es de 4186 J/kg ºC y el del plomo es de 130 J/kg ºC. (Recuerda que el equilibrio térmico se

alcanza cuando el plomo y el agua tienen la misma temperatura).


CO

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ANEXO 2.9

EJERCICIOS DE DILATACIÓN

1.- Una tubería de cobre tiene 300m de longitud a temperatura ambiente (20 ºC); si por ella va a

circular vapor de agua que tiene una temperatura de 100 ºC, ¿Qué longitud alcanzará la tubería

por efecto del cambio de temperatura que le ocasionará el vapor?. ¿Cuánto incrementó su

longitud? Si el coeficiente de dilatación del cobre es de α(Cu) = 1.7x10-5

ºC-1


2.- Un disco de Aluminio tiene un agujero de 90 mm de diámetro en su centro a 15 ºC y se mete a

un recipiente que contiene agua hirviendo, ¿qué área tendrá el agujero?

¿De cuánto es el incremento en su caso de que lo haya? El coeficiente de dilatación del aluminio

es γ(Al)= 2.4x10-5

ºC-1


CO

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3.- Un bloque de concreto con dimensiones de 10cm X 10cm X 18cm a temperatura ambiente

(20 ºC) es calentado a 450 ºC.

Si el coeficiente de dilatación del concreto es de β(concreto)= 1.2x10-5

ºC -1

. ¿Qué volumen alcanzará

a causa de la variación de temperatura? ¿Cuánto aumentó el volumen?


4.- Una varilla de latón tiene 1.80m de longitud a 25 ºC. ¿A qué temperatura la dilatación de la

varilla será tal que su longitud sea de 1.81 m? α(Latón) = 1.8x10-5

ºC-1


5.- Una lámina de acero con dimensiones de 20cm X 15cm a 20 ºC es calentada hasta alcanzar

una temperatura de 125 ºC. ¿Cuánto incrementará su área? γ(Acero)= 1.2x10-5

ºC-1


CO

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ANEXO 2.10

PRÁCTICA

¿EL CALOR TIENE ALGÚN EFECTO SOBRE LOS CUERPOS?

Material:

Una lata de refresco vacio

Un clavo

Unas pinzas con el mango aislado

Un martillo

Una vela, lámpara de alcohol o encendedor.

Procedimiento.

1. Sobre una superficie firme coloca la lata en posición vertical (puede ser en el suelo)

2. Con ayuda del martillo, clava el clavo en el fondo de la lata, procura no meter todo el clavo.

3. Usando las pinzas saca el clavo de la lata, por la forma en que entró el agujero que deja, debe

ser del tamaño justo del clavo. Verifícalo tratando de introducirlo nuevamente en la

perforación; si todo está bien hecho, debe de entrar de manera justa o incluso un tanto forzada.

4. Tomando el clavo con las pinzas, colócalo con cuidado sobre una flama. Déjalo calentar un

momento.

5. Intenta introducir de nuevo el clavo en el agujero que se hizo en la lata.

Cuestionario.

1. Después de calentar el clavo, ¿se pudo introducir en el agujero que se hizo en la lata?

2. ¿Qué le ocurrió al clavo después de calentarlo?

3. Formula una explicación para los efectos observados.

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ANEXO 2.11

CRUCIGRAMA

Resuelve el siguiente crucigrama

VERTICALES

1. Unidad de medición del calor y en general de la energía.

2. El calor es___________________ en tránsito.

3. Es la energía medida total de las moléculas de un cuerpo.

4. Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1g de agua a 1oC.

5. Es la energía térmica que se transfiere de un objeto a otro que se encuentra a una temperatura

menor.

6. Nombre que recibe la escala de temperatura absoluta.

7. Dispositivo para medir la temperatura.

HORIZONTALES 8.- Forma de calentamiento de los fluidos.

9.- Escala de temperatura en la que el valor correspondiente al punto de congelación del agua es 32.

10.- Situación en la que dos cuerpos en contacto alcanzan la misma temperatura.

11.-Uno de los efectos del calentamiento

12.- Forma de calentamiento, es mediante la cual el sol calienta la tierra

1 2

8

9 3 4

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7

10

11

12

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Asignatura FISICA II ( Secuencia 2 )

Profesor MIGUEL ANGEL GOMEZ HERNANDEZ.



Atributos



3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas 4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones


Capacidad de percepción. Habilidades para la lectura y escritura. Solución de problemas. Trabajo en equipo. Habilidad del uso de las TIC’s.

Tema Integrador LOS FLUIDOS QUE NOS RODEAN Y SUS CARACTERISTICAS

Categorías

Tiempo: Actual. Espacio: El entorno. Materia: Los cuerpos en estudio. Energía: Térmica, Calorífica, Radiante,


Interacción materia-energía Masa Fuerza


Fluidos Gases Presión Temperatura Volumen


Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de las leyes de los fluidos para resolver problemas concretos y/o de su entorno.


TIC’S: Uso de internet y software Álgebra: Traducir expresiones de lenguaje común al lenguaje algebraico Química: Se analizan los cambios atómicos o moleculares de los fluidos. Biología: Fluidos en los seres vivos y su comportamiento.

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Defina los fluídos Conceptualiza los fluidos en los gases, dependiendo de factores como presión, temperatura, volumen. Realiza ejercicios relacionados con las leyes de los Gases.

Investiga con el uso de las TIC’s los tipos de fluidos y sus características. Identifica los tipos de fluidos y sus características. Conoce las leyes de los fluidos y las variables que intervienen Resuelve ejercicios individual y en equipo referente a los fluidos. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento de los fluidos en su entorno.


Tiempo Programado

22 Horas

Fecha Programada de Inicio 21 Septiembre 2011 Fecha Programada de Terminación 25 Octubre 2011




F I S I C A I I

ESPACIO

ENERGIA

TIEMPO

MATERIA

FUERZA


MASA

Magnetismo Fuerza Eléctrica

Calor Fluidos

Gases Capacitancia Imanes


Campo Eléctrico

Temperatura Naturales Artificiales

Calor Específico

Presión


Electroimán


Dilatación Temperatura

Leyes Magnéticas

Motor Eléctrico

Corriente Alterna

Corriente Continua Volumen Cambio de

Fase

Generador Transmisión

Leyes Eléctrica

s Transformador


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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 6 horas. AVANCE PROGRAMADO 43.75 % FECHA DE INICIO 21 de Septiembre de 2011





PORTAFOLIO DE



Conoce la teoría cinética de los gases y las leyes de los gases.

1.- Resuelve de manera individual el cuestionario del anexo 2.1 para indagar que tanto conoces de los gases.

Cuestionario

N/A

Cuestionario

2.- Lee el artículo que viene en el anexo 2.2 que habla de los gases, revisa el material y subraya lo más importante, y elabora un resumen.

Resumen


Resumen en

libreta

3.- Mediante una investigación individual realiza un listado de los gases más comunes en nuestro entorno, así como de sus características y sus usos.

Investigación

Lista de cotejo 1

Investigación en

libreta

4.- Elabora en equipo un collage con diferentes recortes de periódicos y revistas donde se identifiquen algunos tipos de gases en nuestro entorno, por ejemplo: industriales, medicinales, domésticos, etc. Presentándolo en plenaria. Así como consecuencias de su uso de manera indiscriminada. Agrega una definición de gas de acuerdo a consenso del equipo.

Collage

N/A

Collage

5.- Mediante investigación individual busca la teoría cinética de los gases, las leyes de los gases, así como las variables que se involucran en el estudio de los gases con su respectiva definición.

Investigación

Lista de cotejo 1

Investigación en libreta



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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 10 horas. AVANCE PROGRAMADO 59.375 % FECHA DE INICIO 29 de Septiembre de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 13 de Octubre de 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Solución de problemas. Habilidades de investigación

Realiza ejercicios relacionados con las leyes de los gases, las ecuaciones de los gases y las variables que intervienen.

1.- El facilitador forma equipos de 4 integrantes y pide previamente material a los alumnos para realizar una práctica relacionada con los gases. ( ver anexo 2.3 )

Reporte de

práctica

Lista de cotejo 2

Reporte

2.- El facilitador realiza exposiciones de las leyes de los gases, y las variables que intervienen en el estudio de los gases, facilitando los conceptos y orientando en la solución de ejercicios.

Apuntes

N/A

Apuntes en

libreta

3.- En una tarjeta elabora un formulario que contengan las leyes de los gases, las ecuaciones de los gases y las variables que intervienen.

Tarjeta con formulario y leyes de los

gases.

N/A

Tarjeta con formulario

4.- El facilitador plantea ciertos ejercicios que crea convenientes para que los resuelvan en equipo los alumnos. ( Co-evaluación )

Ejercicios resueltos.

Rúbrica

Ejercicios en

libreta



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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 6 horas AVANCE PROGRAMADO 63.32% FECHA DE INICIO 14 de Octubre de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 25 de Octubre de 2011



INSTRUMENTO DE

EVALUACION

PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Solución de problemas. Habilidades de investigación.

Realiza ejercicios relacionados con las leyes de los gases, las ecuaciones de los gases y las variables que intervienen. Conoce el comportamiento de los fluidos en su entorno.

1. - De forma individual completa el párrafo del anexo 2.4 escribiendo en las líneas la o las palabras apropiadas, así como ordena las palabras que están en desorden, escribiendo la palabra correcta.

Párrafo. Palabras

ordenadas

N/A

Párrafo Palabras

ordenadas

2.- El facilitador concentra los ejercicios que considere para que los alumnos los resuelvan como preparación para su evaluación.


Lista de cotejo 3

Ejercicios en libreta

3.- Resuelve el cuestionario del anexo 2.5 para conocer el grado de aprendizaje conceptual que llevas.

Cuestionario

N/A

Cuestionario

4. – Heteroevaluación.

Heteroevaluación

Resultados del

examen

Si



REALIDOS

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Marcadores, cinta, pintarrón borrador, cartulinas, papel bond, tijeras, resistol, bibliografía, tarjetas

Bibliografía


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ANEXOS


APERTURA: ACTIVIDAD 2 GUÍA DE OBSERVACIÓN: RESUMEN


El resumen es claro e interesante

El resumen expone la idea o tema central

Las palabras utilizadas transmiten el mensaje propuesto

El resumen es completo

APERTURA: ACTIVIDAD 3 y 5

LISTA DE COTEJO 1: TRABAJO ESCRITO DE UNA INVESTIGACIÓN.





DESARROLLO: ACTIVIDAD 1 LISTA DE COTEJO 2: REPORTE DE PRÁCTICA






CIERRE: ACTIVIDAD 2

LISTA DE COTEJO 3: EJERCICIOS

CRITERIOS SI CUMPLE NO CUMPLE Aplica las fórmulas correctas Muestra un procedimiento adecuado El resultado es correcto

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RÚBRICA: CO-EVALUACIÓN. Número Acciones Criterios

1 2 3 4 5 1 Contribución al trabajo de equipo 2 Resolución acertada de ejercicios 3 Aplicación de procedimientos adecuados a




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2.- MATERIAL DE APOYO DIDACTICO

ANEXO 2.1

CUESTIONARIO

Contesta brevemente las siguientes preguntas, buscando las respuestas que no conozcas

1.- Menciona los estados en que se presenta la materia en nuestro entorno cotidiano. 2.- ¿Qué es lo que respiras? 3.- ¿Qué es el aire? 4.- ¿Qué es un gas? 5.- ¿Qué características tienen los gases? 6.- ¿Con qué gases tenemos contacto en nuestro entorno? 7.- ¿Qué tipo de gas se utiliza para cocinar? 8.- ¿Qué gas desprenden los automóviles? 9.- ¿Qué gas emitimos los seres vivos en la respiración? 10.- ¿Qué ocurre cuando emitimos muchos tipos de gases a la atmósfera?

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ANEXO 2.2

LOS GASES

Según el diagrama de fases, la mayor parte de los elementos químicos y las sustancias pueden existir en tres estados, esto es: sólido, líquido y gaseoso. Y cada uno de nosotros puede muy fácilmente determinar esos estados solo observando el comportamiento cuando nos enfrentamos a una sustancia. Cada uno de los estados, ha sido estudiado durante años por los hombres de ciencia, con el objetivo de determinar las leyes físicas, que puedan predecir su comportamiento con el cambio de las circunstancias que lo rodean. En este caso nos ocuparemos de los gases. Empezaremos por definir que es un gas.

El gas La definición de un gas puede ser muy simple y reducirse solo a decir: "Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene". Esto es cierto, los gases se expanden hasta ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene, pero ese efecto no es único. Si inyectamos a muy alta velocidad un líquido por un pequeño orificio para formar un aerosol dentro de un volumen vacío, las pequeñas y rapidísimas partículas de líquido, también terminarán por ocupar todo el volumen formando una niebla, por lo que a nuestra escueta definición hay que agregarle algo para evitar la confusión. Podemos arreglar este problema agregando que un gas "deberá estar formado por un gran número de moléculas". Pero bueno... el líquido también está formado por muchas moléculas, así que aun no está resuelto del todo, nos falta aun algo, por eso agregamos que "las moléculas se mueven en todas direcciones" cosa que no sucede en el líquido del aerosol, donde el grupo de moléculas que forman la partícula se mueven todas en la misma dirección debido a la interacción molecular que mantienen y que a su vez impide la libre expansión. Al parecer ahora si ya tenemos definido el gas, pero para que esta última condición se cumpla debe cumplirse a su vez que: "el tamaño de la molécula debe ser despreciable, comparado con la distancia entre ellas" de forma tal que esa enorme distancia relativa, hace que no haya interacción, y que esta solo se limite a su choque físico eventual. Finalmente un gas es entonces una sustancia que cumple con las condiciones siguientes:

Ocupa el volumen del recipiente que lo contiene Está formado por un gran número de moléculas Estas moléculas se mueven individualmente al azar en todas direcciones La interacción entre las moléculas se reduce solo a su choque.

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http://www.sabelotodo.org/termicos/diagramadefases.html

http://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/tablaperiodica.html

http://www.sabelotodo.org/aparatos/aerosoles.html





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En la realidad, estas condiciones se cumplen con suficiente aproximación, en los gases a las condiciones normales de presión y temperatura como para ser consideradas ciertas, pero ¿qué pasa si el gas se somete a muy elevadas presiones?, por ejemplo reduciendo notablemente el recipiente que lo contiene, está claro, la distancia entre las moléculas se reduce y su interacción comienza a tener mas y mas influencia en el comportamiento, a medida que mas y mas se aumente la presión; nuestro gas va "apartándose de la definición de gas" a la que hemos llegado, por tal motivo y debido a que un gas puede ser "mas o menos gas" se establece una "patrón de gas" que servirá para establecer las leyes del comportamiento de todos los gases y que podrá ser usada con suficiente aproximación en la mayor parte de las aplicaciones prácticas, este patrón se llama "gas ideal".

El gas ideal

Para definir un patrón de gas que sirva para establecer reglas de comportamiento se crea el concepto de gas ideal, este gas ideal cumple las condiciones siguientes:

Ocupa el volumen del recipiente que lo contiene. Está formado por moléculas. Estas moléculas se mueven individualmente y al azar en todas direcciones. La interacción entre las moléculas se reduce solo a su choque. Los choques entre las moléculas son completamente elásticos (no hay pérdidas de

energía). Los choque son instantáneos (el tiempo durante el choque es cero).

Los gases reales, siempre que no estén sometidos a condiciones extremas de presión y temperatura, cumplirán muy aproximadamente las reglas establecidas para los gases ideales.

Las leyes de los gases ideales Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las principales variables de un gas en base a las experiencias de laboratorio realizadas. En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V), y la temperatura (T). 1.- La ley de Boyle - Mariotte. Esta ley dice que, si se mantiene la temperatura constante, cuando se aumenta la presión de un gas ideal, su volumen disminuye en la misma proporción. Es decir: P1 V1 = P2 V2

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2.-La ley de Gay-Lussac. Esta ley dice que si se mantiene la presión constante, el volumen del gas aumentará en la misma proporción en que aumente su temperatura absoluta:

3.- La ley de Charles Esta ley dice que, si se mantiene el volumen constante, la presión de un gas aumenta en la misma proporción en la que aumenta su temperatura absoluta:

Diagrama de fases

Los elementos químicos y las sustancias formadas por ellos salvo algunas excepciones, pueden existir en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso en dependencia de las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentren. El diagrama que representa el tránsito entre estos estados, se conoce como diagrama de fases.

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http://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/tablaperiodica.html

http://www.sabelotodo.org/fluidos/gases.html

http://www.sabelotodo.org/fluidos/presion.html





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En los ejes están representados los valores de presión y temperatura y las tres curvas AB, BD y BC, la frontera entre los diferentes estados. Si el punto de presión y temperatura en que está la sustancia cae en alguna de las áreas señaladas como sólido, liquido o gas, ese será su estado para esas condiciones. Veamos: Si consideramos que la presión a que está la sustancia es P, entonces para temperaturas menores que T₁ será sólida, para temperaturas entre T₁ y T₂ será líquida y por encima de T₂ gaseosa. Si este punto coincide con alguna se las curvas, coexistirán en equilibrio ambos estados, así si está sobre AB la sustancias será parcialmente sólida y parcialmente gaseosa, si es sobre BD será parcialmente líquida y parcialmente sólida y sobre BC lo mismo entre los estados líquido y gaseoso.

Punto triple En este punto en la sustancia coexisten en equilibrio los tres estados, está parcialmente solida, parcialmente líquida y parcialmente gaseosa. Obsérvese que para valores de presión o temperatura mas bajas que el punto triple la sustancia en cuestión no puede existir en estado líquido y solo puede pasar desde sólido a gaseoso en un proceso conocido como sublimación.

Punto crítico El punto C indica el valor máximo de temperatura en el que pueden coexistir en equilibrio dos fases, y se denomina Punto Crítico. Representa la temperatura máxima a la cual se puede licuar el gas simplemente aumentando la presión. Gases a temperaturas por encima de la temperatura del punto crítico no pueden ser licuados por mucho que se aumente las presión. En otras palabras, por encima del punto crítico, la sustancia solo puede existir como gas.

Punto de ebullición

El punto de ebullición de una sustancia, es aquel valor de temperatura para el cual coexisten en equilibrio, los estados líquido y gaseoso a determinada presión. Los diferentes puntos de ebullición para las diferentes presiones corresponderían a la curva BC.

Punto de fusión El punto de fusión de una sustancia, es aquel valor de temperatura para el cual coexisten en equilibrio, los estados líquido y sólido a determinada presión. Los diferentes puntos de fusión para las diferentes presiones corresponderían a la curva BD.

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ANEXO 2.3

PRÁCTICA DE FÍSICA 2

OBTENER LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES AL PASAR POR LOS DISTINTOS ESTADOS DE LA MATERIA Tiempo estimado: 1 sesión de 50 minutos. Objetivo: Describir las características de los estados de la materia a partir de la observación. Material - cubos de hielo. - probeta graduada de 50 ml. - vaso de precipitados de 250 ml. - lámpara de alcohol. - soporte universal. - tela de asbesto. - pinzas para vaso de precipitados. Desarrollo

A) Toma dos cubos de hielo, obsérvalos y responde 1. ¿Qué consistencia tienen? 2. ¿Cuál es su forma? 3. ¿De cuánto es su volumen? (Auxíliate de la regla para responder a esto último).

B) Coloca dos cubos de hielo en el vaso de precipitados y pon éste al fuego, armando previamente el soporte universal con el aro y tela de asbesto.

C) Al derretirse el hielo, lo que queda en el recipiente es agua, en ese momento, retira el recipiente del fuego y responde :

1. ¿Qué consistencia tiene? 2. ¿Cuál es su forma? 3. ¿De cuánto es su volumen? (Vierte el agua a la probeta para encontrar la

respuesta) D) Regresa el agua al vaso de precipitados y ponlo a calentar de nuevo, observa lo que

ocurre hasta que no haya agua en el vaso de precipitados. Responde: 1. ¿Qué ocurrió con el agua? 2. ¿Cómo se le llama comúnmente al cambio de estado que se presentó? 1. Respecto a lo último responde: 2. ¿A qué estado físico paso? 3. ¿Cuál es su consistencia? 4. ¿Qué forma tiene? 5. ¿De cuánto es su volumen?

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ANEXO 2.4

COMPLETA EL SIGUIENTE PÁRRAFO ESCRIBIENDO EN LAS LÍNEAS LA O LAS PALABRAS APROPIADAS Las tres variables principales que intervienen en el estudio de los gases son: _____________________ , ________________________y __________________________ Estas están relacionadas a través de la Ley de Boyle que se emplea cuando se tiene_____________________________ Constante, la Ley de Charles, cuando _____________________________ es constante y la Ley de Gay-Lussac, en la cual la variable que permanece sin cambios es _____________________________. Estas tres se conjugan en una sola ley conocida como ________________________________________ _______________________________. SE TE PRESENTAN ALGUNOS GRUPOS DE LETRAS EN DESORDEN, ORDENA LAS DE CADA GRUPO PARA FORMAR PALABRAS RELATIVAS AL TEMA.

1.- SGA ____________________________________________ 2.- LEMCOULA_______________________________________ 3.- YBLEO___________________________________________ 4.- UREMRATPAET___________________________________ 5.- HSCAREL________________________________________ 6.-YSSCGLAUA______________________________________ 7.- VLUONME________________________________________ 8.- LFOUDI__________________________________________ 9.- RAIMTAE_________________________________________ 10.- RNPEOIS________________________________________

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ANEXO 2.5

CUESTIONARIO

Escribe en cada uno de los paréntesis la letra que corresponde a la opción correcta: (F) si es el

enunciado es falso, (V) si es verdadero.

1.- El volumen de un gas está perfectamente definido independientemente ( )

del recipiente que lo contenga.

2.- Las moléculas de un gas tienen gran movilidad. ( )

3.- Un gas es un fluido. ( )

4.- La Ley de Charles se aplica a gases considerando el volumen como una ( )

constante.

5.- La Ley de Gay-Lussac se refiere a gases en condiciones tales que la ( )

temperatura no cambia.

6.- La temperatura es la variable que permanece constante en la Ley de Boyle. ( )

7.- La Ley general del estado gaseoso es la combinación de las leyes de:

Charles, Boyle y Gay-Lussac. ( )

8.- Al aplicar las leyes de los gases, la temperatura siempre debe darse en

grados centígrados. ( )

9.- La temperatura absoluta es la que se mide en Kelvins. ( )

10.- Los gases son compresibles. ( )

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Asignatura FISICA II ( Secuencia 3 )

Profesor MIGUEL ANGEL GOMEZ HERNANDEZ.



Atributos



3.- Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plante las hipótesis necesarias para responderlas 4.- Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. 5.- Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones


Tema Integrador EL MAGNETISMO Y LA ELECTRICIDAD, PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE APARATOS EN NUESTRO ENTORNO.

Categorías

Tiempo: Actual. Espacio: Electromagnético. Materia: Los cuerpos y sus propiedades. Energía: Eléctrica, Magnética, Potencial


Fuerza Eléctrica (Ley de Coulomb) Magnetismo

Espacio. Materia. Energía. Tiempo.

Campo eléctrico Potencial eléctrico Capacitancia Corriente eléctrica

- Corriente continua - Corriente alterna

Leyes eléctricas Circuitos eléctricos Imanes

- Artificiales - Electroimán - Propiedades

magnéticas, naturales y leyes magnéticas

Motor eléctrico Generador Transformador

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Conoce el comportamiento y las características de la corriente eléctrica en circuitos en serie, paralelo y mixtos, así como también relaciona lo teórico con el funcionamiento de aparatos electrodomésticos..


TIC’S: Uso de internet y software. Álgebra: Traducir expresiones de lenguaje común al lenguaje algebraico. Electricidad: Uso de Leyes y conceptos en la solución de circuitos eléctricos.


Define fuerza eléctrica, corriente eléctrica y magnetismo. Conceptualiza fuerza eléctrica, corriente eléctrica y magnetismo. Realiza ejercicios relacionados con la fuerza eléctrica, la corriente eléctrica y el magnetismo.

Investiga con el uso de las TIC’s la fuerza eléctrica, la corriente eléctrica y el magnetismo. Identifica los tipos de corriente eléctrica, así como los tipos de electroimán. Conoce las leyes eléctricas y las leyes del magnetismo. Resuelve ejercicios individual y en equipo referente a la fuerza eléctrica, el magnetismo y la corriente eléctrica. Mediante prácticas realiza experimentos que permitan comprender el comportamiento de la corriente eléctrica y el magnetismo en el entorno.


Tiempo Programado

20 horas Fecha Programada de Inicio 26 de octubre de 2011 Fecha Programada de Terminación 06 de diciembre de 2011



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F I S I C A I I

ESPACIO

ENERGIA

TIEMPO

MATERIA

FUERZA


MASA

Magnetismo Fuerza Eléctrica

Calor Fluidos

Gases Capacitancia Imanes


Campo Eléctrico

Temperatura Naturales Artificiales

Calor Específico

Presión


Electroimán


Dilatación Temperatura

Leyes Magnéticas

Motor Eléctrico

Corriente Alterna

Corriente Continua Volumen Cambio de

Fase

Generador Transmisión

Leyes Eléctrica

s Transformador


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Fecha de validación

4 de 23 08 de agosto de 2011



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FASE DE APERTURA

TIEMPO PROGRAMADO 8 horas AVANCE PROGRAMADO 81.25 % FECHA DE INICIO 26 de Octubre de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 04 de Noviembre de 2011




PORTAFOLIO DE



Entiende los conceptos básicos de electricidad. Resuelve ejercicios de la Ley de Coulomb, campo eléctrico y potencial eléctrico.

1. – Investiga acerca de diez científicos que aportaron un invento o Ley, a la electricidad, en que consistió dicho invento, haciendo un resumen en la libreta.

Resumen

N/A

Resumen en

libreta

2.- Realiza la investigación de los siguientes conceptos: Carga eléctrica, Formas de electrizar los cuerpos, Ley de Coulomb, Fuerza eléctrica, elabora un reporte con: portada, introducción, desarrollo, conclusión y bibliografía de manera individual.

Reporte

Rúbrica 1

Reporte

3.- Se lleva a cabo una exposición del facilitador para reforzar los conceptos investigados; realizando ejemplos de la Ley de Coulomb. Contesta el cuestionario del anexo 2.1.

Apuntes

Cuestionario

N/A

Cuestionario

4. – Resuelve los ejercicios del anexo 2.2 para ser resueltos en binas o en equipo.

Ejercicios

Lista de cotejo

Ejercicios en

libreta

5. – En equipo elabora un péndulo electrostático, y un electroscopio para demostrar las formas de electrizar los cuerpos.

Péndulo

Electroscopio

N/A

N/A

6.- Investiga los conceptos de Campo eléctrico y Potencial eléctrico realizando un reporte en la libreta, y complementa lo investigado con la exposición de los temas y ejercicios que el facilitador expondrá para mejor comprensión.

Reporte

Rúbrica 1

Reporte



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FASE DE DESARROLLO

TIEMPO PROGRAMADO 8 horas AVANCE PROGRAMADO 93.31% FECHA DE INICIO 07 de Noviembre de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 18 de Noviembre de 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, complejo y creativo. Solución de problemas. Habilidades de investigación

Resuelve ejercicios relacionados con los tipos de corriente, leyes eléctricas y circuitos eléctricos.

1. - Realiza la investigación de los siguientes conceptos: Corriente eléctrica, Corriente Continua, Corriente Alterna, Leyes eléctricas y circuitos eléctricos básicos. elaborando un reporte en la libreta.

Reporte

Rúbrica 1

Reporte

2. – El facilitador realiza ejemplos de la corriente eléctrica en circuitos de corriente continua y alterna, Leyes eléctricas y Circuitos eléctricos.

Apuntes

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3.- Resuelve los ejercicios de manera individual propuestos por el facilitador y compara tus procedimientos con tus compañeros de equipo. (coevaluación)

Ejercicios

Rúbrica 2

Ejercicios en

libreta

4.- Realiza la lectura del anexo 2.3 carga eléctrica y Ley de Coulomb y realiza una síntesis en la libreta.

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FASE DE CIERRE

TIEMPO PROGRAMADO 4 horas AVANCE PROGRAMADO 100% FECHA DE INICIO 22 de Noviembre de 2011

TIEMPO REAL AVANCE REAL FECHA DE TÉRMINO 06 de diciembre de 2011




PORTAFOLIO DE

EVIDENCIAS

Capacidad de percepción, expresión escrita, resolución de problemas. Trabajo en equipo. Pensamiento crítico, complejo y creativo. Solución de problemas. Habilidades de investigación.

Comprende los principios del magnetismo, campo magnético, motores, generadores y transformadores.

1. – Realiza la lectura del anexo 2.4 que se te proporciona de la Historia del Magnetismo. Posteriormente resuelve el cuestionario del anexo 2.5.

Cuestionario

N/A

Cuestionario

2.- Investiga los conceptos: Magnetismo, Campo magnético, imanes y la propiedad de los materiales magnéticos, leyes magnéticas, motores, generadores y transformadores. Entrega un reporte en la libreta de manera individual con portada, introducción, marco teórico, conclusión y bibliografía.

Reporte

Rúbrica 1

Reporte en

libreta

3.- Se realiza una realimentación con el facilitador de los temas investigados.

Apuntes

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N/A

4.-Realiza las prácticas de los anexos 2.6 y 2.7 por equipos, realizando sus respectivos reportes.

Reportes


Reportes

5.- Realiza los ejercicios que el facilitador te proporcione.

Ejercicios

Lista de cotejo

Ejercicios en

libreta 6.- Heteroevaluación.

Examen

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Ejercicios propuestos, cuaderno, hojas de rota folio, plumones, hojas blancas,

libros, proyector.

Bibliografía

1.- Silvia G. Maffey García, Desarrollo de competencias en FÍSICA 2 contenidos y secuencias didácticas, Editorial GES (2009). 2.- Tippens Paul E., Física conceptos y aplicaciones, séptima edición, Mc Graw-Hill, 2007. 3.- Paul G. Hewit, Física conceptual, décima edición, Pearson, 2007. 4.- Pérez Montiel Héctor, Física General, Publicaciones CULTURAL, 2006 5.- Gutiérrez Aranzeta Carlos, Física II, primera edición, Mc Graw-Hill, 2007.

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ANEXOS


RÚBRICA 1: REPORTES

Categoría Excelente(10) Bien(9-8) Regular(7-6) Insuficiente(5)

Contenido Da explicaciones de cómo realizar, resuelve y generaliza situaciones reales del tema.

Da explicación , resuelve, sin generalizar situaciones reales del tema

Solamente realiza y resuelve sin dar explicación y no generaliza.

No da explicación, no resuelve, no generaliza situaciones reales del tema.

Orden El trabajo es presentado de una manera ordenada, clara, organiza y limpia que es fácil de leer.

El trabajo es presentado de una manera ordenada y organizada que es por lo general fácil de leer.

El trabajo es presentado de una manera organizada pero puede ser difícil de leer.

El trabajo presentado de una manera descuidada, desorganizada, sucio.

Trabajo final Cumpla con todos los requisitos

Cumpla con la mayoría de los requisitos

Cumpla con algunos requisitos

No cumpla con los requisitos

RÚBRICA 2. CO-EVALUACIÓN.

Número Acciones Criterios 1 2 3 4 5 1 Contribución al trabajo de equipo 2 Resolución acertada de ejercicios 3 Aplicación de procedimientos adecuados a




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LISTA DE COTEJO: EJERCICIOS


Aplica las fórmulas correctas Muestra un procedimiento adecuado El resultado es correcto

GUÍA DE OBSERVACIÓN: REPORTE DE PRÁCTICA






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2.- MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO

ANEXO 2.1 APERTURA: ACTIVIDAD 3

CUESTIONARIO

1.- Define la Ley de Coulomb _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- ¿Qué es el campo eléctrico? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.- ¿Qué es la intensidad de corriente eléctrica? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.- ¿Qué es el campo eléctrico? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- ¿Qué es el diferencial de potencial? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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ANEXO 2.2

APERTURA: ACTIVIDAD 4

EJERCICIOS

1.- Dos monedas reposan sobre una mesa, con una separación de 1.5m. Contienen cargas idénticas. ¿De qué magnitud es la carga en cada una, si una de las monedas experimenta una fuerza de 2.0 N? 2.- Dos diminutas bolas metálicas idénticas portan cargas de +3nC y -12 nC. Están apartadas una de otra 3 cm, Calcúlese la fuerza eléctrica. 3.- Tres cargas puntuales iguales están colocadas en los vértices de un triángulo que tiene 40 cm por lado. Su carga es de +3 C. Encuéntrese la fuerza sobre cualquiera de las cargas.

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ANEXO 2.3


CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB

¿Qué tipo de carga hay y cómo las podemos generar?

Los tipos de cargas que existen son positivas, neutras y negativas. Si dos cargas son del mismo signo experimentan un fuerza de repulsión entre ellas. Por otro lado, si son del mismo signo, se atraerán.

Para generar cargas podemos realizar el siguiente experimento:

Dos varillas con cargas del mismo signo se repelen. Para observarlo pueden frotarse dos varillas del mismo material (por ejemplo, vidrio) empleando el mismo método (por ejemplo, un paño de seda). Al ser del mismo material y haber sido frotadas de la misma forma, las varillas adquieren cargas del mismo signo. Si se cuelga una varilla de un hilo de forma que pueda girar y se le acerca la otra, la primera gira alejándose de la segunda, lo que demuestra que las cargas se repelen. Si las dos varillas tuvieran cargas de signo opuesto, la primera se acercaría a la segunda, puesto que las cargas de distinto signo se atraen.

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¿Cuáles son las formas de cargar un cuerpo?

Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o - ) , lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos:

Frotamiento: consiste en frotar un elemento que esté cargado eléctricamente con uno sin carga. Habrá una transferencia electrónica del cargado al no cargado.

Inducción: consiste en acercar un cuerpo cargado a uno no cargado, en este momento las cargas pasarán del primero al segundo sin necesidad de que se toquen, sino simplemente a través del aire.

Contacto: si hacemos que dos cuerpos se toquen en su superficie, la carga eléctrica pasará del que esté cargado al que no lo esté.

Con un dibujo, explica cómo son las líneas de campo eléctrico para una carga positiva y para una carga negativa.

En este diagrama se pueden observar las líneas de fuerza de un campo eléctrico creado por dos cargas de signo opuesto. Una carga de prueba positiva sería atraída por la carga negativa y repelida por la positiva. Por eso, se puede decir que las líneas de campo eléctrico salen de las cargas positivas (ya que éstas repelen las carga de prueba positiva) y llegan a las cargas negativas (porque éstas atraen a la carga de prueba positiva).

¿Qué es la máquina de Whimshurt, cómo funciona, cómo se carga?

Es una máquina permite transformar energía mecánica en eléctrica. A su vez dicha energía eléctrica puede transformarse en energía lumínica y sonora o también si se prefiere en energía mecánica nuevamente. Otra posibilidad que brinda es transformar aquella energía eléctrica en energía química.

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Cuando se acciona la manivela de la máquina se transmite el efecto de dicho accionar por dos correas cruzadas, a dos discos de acrílico con un diámetro habitual de entre 30 y 50 cm. Debido a que las correas están cruzadas un disco girará en el sentido de giro de las agujas del reloj y el otro en sentido contrario.

En estos discos se encuentran pegados, a intervalos regulares, trozos de igual superficie de papel de aluminio. Cuando los discos giran, estos trozos de papel son friccionados por unas escobillas de cobre. Como resultado de ello los discos pasan a ser el Soporte de una Energía eléctrica importante: se dicen que dichos discos "están cargados". Cuando los discos se saturan de Carga eléctrica el remanente pasa a unos botellones denominados de Leyden que actúan como condensadores de carga eléctrica.

Siendo superada la capacidad de estos condensadores, los electrones que portan una gran energía pasan a dos esferas metálicas de distinto volumen, de forma tal que la de mayor volumen pasa a tener mayor densidad energética que la otra.

Al superar la resistencia del aire, los electrones "saltan" de la esfera de mayor volumen a la de menor volumen. Se produce una chispa o rayo (energía lumínica) y un ruido (energía sonora).

Si separamos bien las esferas y conectamos la esfera de mayor volumen a un molinillo metálico, por medio de un cable: las aspas del molinillo girarán velozmente. Significa que la energía eléctrica se transformó en mecánica.

La esferita de un péndulo eléctrico colocado en las inmediaciones, se moverá al compás de los chispazos. Parte de los electrones energizados escaparon de la máquina, su energía no pudo ser canalizada y la entropía del universo aumentó.

Enuncia la ley de Coulomb.

Suponemos tener dos cargas puntuales q y q´, las cuales se encuentran a una distancia r de separación en el vacío. La fuerza que experimenta una carga debido a la otra está dada por la ley de Coulomb, donde la fuerza de atracción o repulsión, entre cargas de signos opuestos o iguales, respectivamente, es directamente proporcional al producto de la intensidad de sus cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de distancia entre ellas .

FE = k * (q·q´/r2) (en el vacío)

Donde k es un valor constante y vale 9 * 109 N·m2/C2

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ANEXO 2.4

CIERRE. ACTIVIDAD 1

LECTURA .

HISTORIA DEL MAGNETISMO

El fenómeno del magnetismo se conoce desde hace miles de años. Las manifestaciones conocidas antiguamente son las que corresponden a los imanes naturales o piedras imán, como la magnetita. Fueron los griegos quienes primero reflexionaron sobre las maravillosas propiedades de la magnetita, una piedra negra capaz de atraer objetos de hierro. Alrededor del año 600 antes de Nuestra Era, Tales de Mileto describió al imán en forma detallada. Dos siglos después, Platón hizo decir a Sócrates que la magnetita no sólo atraía anillos de hierro, sino que les impartía un poder similar para atraer a otros anillos, fenómeno que en la actualidad llamamos magnetización por inducción. De esta manera se formaban cadenas de anillos, colgados unos de otros. El término magnetismo viene de Magnesia, una ciudad del Asia Menor donde abundaba el mineral. Según otra versión, el nombre tiene su origen en la leyenda del pastor Magnes, quien se quedó pegado a la tierra, ya que los clavos de sus zapatos fueron atraídos por la magnetita. Los antiguos chinos también conocieron las extrañas y raras piedras con el poder de atraer el hierro, posiblemente pedazos de mineral ferroso golpeados por un rayo, y las usaron en tableros para adivinar la fortuna. Posteriormente, descubrieron el magnetismo terrestre, produciendo como resultado tecnológico la invención de la brújula. Una aguja de acero frotada con una “piedra magnética” se magnetiza también y los chinos descubrieron que, al ser suspendida libremente, la aguja apuntaba en dirección Norte-Sur. Cuenta la leyenda que Hoang-ti, personaje mítico, construyó una "carroza del Sur". El fundador del Imperio chino perseguía con sus tropas a un príncipe rebelde y se perdió en la niebla. Para orientarse construyó una brújula, en la cual la figura de una mujer siempre apuntaba al Sur. Así atrapó a los rebeldes. Se dice que los fenicios fueron los primeros en aplicar la energía magnética del imán en sus viajes náuticos comerciales, pero la primera referencia clara a un compás marítimo es de finales del Siglo XII. El compás magnético pronto se extendió por Europa. Cristóbal Colón lo usó cuando cruzó el Océano Atlántico, notando no solamente que la aguja se desviaba ligeramente del Norte exacto, indicado por las estrellas, sino también que la desviación cambiaba durante el viaje. Más de veinte siglos después de las primeras descripciones de fenómenos magnéticos, terminó la etapa precientífica del magnetismo con la aparición de la figura del inglés William Gilbert de Colchester, quien fue el verdadero fundador de la ciencia del magnetismo.

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Gilbert estudió en Cambridge y, después de viajar por el continente europeo, fue médico de la Reina Isabel I de Inglaterra. Hizo hincapié en el método experimental, utilizándolo para ahondar en el conocimiento del magnetismo. En 1600 fue publicada su obra “De Magnete”, uno de los trabajos claves de la revolución científica de esa época. En sus seis tomos, Gilbert describió múltiples fenómenos magnéticos. Dedujo las propiedades de atracción de los polos opuestos y propuso una explicación a las variaciones observadas por Colón y otros navegantes: la Tierra es un imán gigante, con sus polos magnéticos a cierta distancia de sus polos geográficos. En ese entonces, el único magnetismo conocido era el de los magnetos de hierro o imanes naturales de mineral metalífero rico en hierro. Se creía que el interior de la Tierra estaba magnetizado de la misma manera, y los científicos estaban muy intrigados cuando descubrieron que la dirección de una aguja de compás en un lugar dado se desviaba lentamente, década a década, sugiriendo una lenta variación del campo magnético de la Tierra. El astrónomo inglés Edmond Halley, famoso por descubrir el cometa que lleva su nombre, propuso ingeniosamente que la Tierra contenía un número de conchas esféricas, una dentro de la otra, cada una magnetizada de forma diferente y rotando lentamente en relación a las otras. El punto culminante en el desarrollo del magnetismo como una ciencia separada fue alcanzado justamente cuando se hacían los primeros descubrimientos relativos a la electricidad, que prepararon la síntesis de ambas ciencias en una sola: el electromagnetismo, que reúne las relaciones existentes entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas. En 1785, el francés Charles Augustin de Coulomb realizó experimentos cruciales para probar la ley de interacción entre cargas y probó que la fuerza entre dos cargas es proporcional a su producto dividido entre la distancia de separación al cuadrado, conocida como ley del cuadrado inverso. Aunque desde hacía tiempo se había notado que la brújula cambiaba de dirección cuando los rayos en una tormenta caían cerca de un barco, fue hasta principios del siglo XIX cuando se empezó a investigar la influencia que tenía la electricidad sobre una aguja magnética. Estos experimentos fueron estimulados por la invención de la pila voltaica de Alessandro Volta alrededor de 1800. No fue sino hasta 1820, y por accidente, cuando el físico danés Hans Christian Oersted realizó un descubrimiento sorprendente. Siendo Profesor de Ciencias en la Universidad de Copenhague, organizó en su casa una demostración científica para estudiantes y amigos. Oersted planeaba demostrar el calentamiento de un alambre por el flujo de una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones de magnetismo, para lo cual había colocado un compás a un lado de la mesa. Mientras efectuaba su demostración eléctrica notó, sorprendido, que cada vez que era conectada la corriente eléctrica, la aguja del compás se movía. No dijo nada y terminó sus demostraciones, pero en los meses siguientes trabajó intensamente, tratando de comprender el nuevo fenómeno. Sin embargo, no pudo explicar por qué sucedía. La aguja no era atraída ni repelida por el alambre. En cambio, tendía a colocarse en ángulos rectos. Finalmente, publicó sus descubrimientos sin darles ninguna explicación.

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Los experimentos de Oersted causaron gran sensación y fueron reproducidos por el matemático Dominique François Jean Arago ante la Academia Francesa en París. Siete días después del reporte de Arago, André-Marie Ampère sugirió que el ferromagnetismo era originado por corrientes eléctricas internas y que éstas fluían perpendicularmente al eje del imán. El matemático y físico francés pensó que si la corriente en un alambre ejercía una fuerza magnética en una aguja de compás, dos alambres similares también deberían interactuar magnéticamente. Concluyó que la naturaleza del magnetismo era diferente de lo que todos creían; era básicamente una fuerza entre corrientes eléctricas. En una serie de ingeniosos experimentos, Ampère demostró que la interacción era simple y fundamental: dos corrientes en hilos paralelos que discurren en la misma dirección se atraen y cuando lo hacen en direcciones opuestas se repelen. Los físicos ingleses les iban pisando los talones a sus colegas franceses y así inició una especie de competencia entre ambos lados del Canal de la Mancha, para establecer la prioridad de los resultados. A diferencia de lo que sucede con una barra de ámbar electrizada por frotamiento, la cual atrae todo tipo de objetos con la condición de que sean ligeros, un imán ordinario sólo ejerce fuerzas magnéticas sobre cierto tipo de materiales, en particular sobre el hierro. Este fue uno de los obstáculos que impidieron una aproximación más temprana entre el estudio de la electricidad y el del magnetismo. El inglés Michael Faraday demostró sin lugar a dudas que el magnetismo no estaba confinado sólo al hierro, desarrolló la idea del campo magnético y estudió el efecto de las corrientes en imanes y magnetos. Tras los experimentos de Oersted y la explicación de Ampère, varios científicos se esforzaron en comprobar si era posible crear corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Las observaciones iniciales fueron negativas, ya que no pudo detectarse corriente eléctrica en torno a imanes en reposo. En 1831, Faraday observó que un imán generaba una corriente eléctrica en las proximidades de una bobina, siempre que el imán o la bobina estuvieran en movimiento, descubriendo así la inducción electromagnética. El científico inglés realizó descubrimientos fundamentales en electricidad y magnetismo. Su gran paciencia y capacidad de observación le permitieron ver las líneas de fuerza que salían del imán y observar este fenómeno en diez días de febril investigación. Propuso un método ampliamente usado para visualizar los campos magnéticos. Imagine una aguja de compás suspendida libremente, cerca de un magneto o una corriente eléctrica. Podemos rastrear en el espacio, por lo menos en nuestra imaginación, las líneas obtenidas al seguir la dirección de la aguja. Así, describió ciertas líneas alrededor de una barra magnética. Su ilustración más común es el clásico experimento escolar de esparcir limaduras de hierro sobre un papel colocado encima de un imán. Faraday estableció claramente que las sustancias magnéticas interactúan unas con otras mediante líneas de fuerza, hoy llamadas líneas de campo. En la Tierra, es necesaria una aguja sensitiva para detectar las fuerzas magnéticas y en el espacio exterior son usualmente mucho más débiles. Pero más allá de la densa atmósfera, dichas fuerzas tienen un papel mucho mayor y existe una región alrededor de nuestro planeta en la cual dominan el ambiente. Esa región, llamada magnetósfera, contiene una mezcla de partículas cargadas eléctricamente y, más que la gravedad, los fenómenos eléctricos y magnéticos determinan su estructura.

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Solamente unos cuantos de los fenómenos observados en la superficie de la Tierra vienen de la magnetósfera: las fluctuaciones del campo magnético conocidas como tormentas magnéticas y la aurora polar o “luces del Norte” que aparecen en los cielos nocturnos de lugares como Alaska y Noruega. Sin embargo, los satélites en el espacio detectan mucho más, como cinturones de radiación, estructuras magnéticas, partículas fluyendo rápidamente y otros procesos energéticos. En la Naturaleza, los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas en el enrarecido gas del espacio, en el intenso calor de las manchas solares y en el núcleo fundido de la Tierra. De manera similar a las líneas de campo de un imán que muestran las limaduras de hierro en el papel, las líneas de campo de la Tierra comienzan cerca del Polo Sur, se curvan alrededor en el espacio y convergen otra vez cerca del Polo Norte. No obstante, en la magnetósfera las corrientes también fluyen a través del espacio y modifican este patrón. En el lado que ve al Sol, las líneas de campo están comprimidas hacia la Tierra, mientras que en el lado nocturno son jaladas en una especie de larga “cola”, similar a la de un cometa. En la proximidad de la superficie, las líneas permanecen muy cerca del patrón bipolar de una barra magnética, llamado así debido a sus dos polos. Para Faraday, las líneas de campo eran principalmente un método para mostrar la estructura de la fuerza magnética. Sin embargo, en la investigación espacial tienen una significación mucho más amplia, ya que los electrones e iones tienden a permanecer unidos a ellas, como si fueran cuentas en un collar, incluso quedando atrapados cuando las condiciones son correctas. Debido a esta adhesión, definen una “dirección fácil” en el enrarecido gas del espacio, como la veta en un pedazo de madera, en la que iones y electrones, corrientes eléctricas y cierto tipo de ondas de radio pueden moverse fácilmente. En contraste, el movimiento de una línea a otra es más difícil. Faraday no solamente visualizó el espacio alrededor del magneto lleno de líneas de campo, sino que también desarrolló una noción intuitiva y probablemente mística de que dicho espacio estaba modificado, aún si estuviera en el completo vacío. En 1860, el físico y matemático escocés James Clerk Maxwell situó esa noción en una firme base matemática, incluyendo tanto las fuerzas eléctricas como las magnéticas. Tal espacio modificado es conocido ahora como campo electromagnético. Maxwell publicó su "Tratado sobre Electricidad y Magnetismo", en el que resumió y sintetizó los descubrimientos de Coulomb, Oersted, Ampère, Faraday y todo lo hasta entonces conocido en la materia en cuatro ecuaciones matemáticas. Las Ecuaciones de Maxwell son la base de la teoría electromagnética. Las ecuaciones derivadas por Maxwell sugerían una conexión entre magnetismo y electricidad, que inesperadamente involucraba a la velocidad de la luz, lo cual lo llevó a pensar que la luz era un fenómeno eléctrico y a predecir la existencia de las ondas electromagnéticas. Poco después, en 1885, el alemán Heinrich Hertz comprobó que Maxwell estaba en lo correcto al producir dichas ondas por medio de la electricidad, en la primera demostración de ondas de radio o hertzianas, generadas y detectadas en su laboratorio. Las soluciones de las ecuaciones de Maxwell mostraron que las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz y Hertz demostró que eran precisamente ondas de luz, lo que significó un paso gigantesco al mundo moderno.

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Diez años más tarde, Guglielmo Marconi aplicó el descubrimiento en un uso práctico al enviar mensajes a través de largas distancias por medio de señales de telegrafía inalámbrica. Hoy en día se conoce una amplia variedad de ondas electromagnéticas, desde las de radio, que son muy largas y de baja frecuencia, hasta los rayos gamma, que son muy cortas y de una frecuencia extremadamente alta. Otras son las microondas, las infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X. El motor eléctrico, la radio y la televisión utilizan muchos de los conocimientos que sobre electromagnetismo se generaron en las primeras décadas del siglo XX, en el que también tuvieron aplicaciones militares, como la detección de submarinos. El electromagnetismo es fundamental en la fabricación de bocinas, audífonos, micrófonos y muchos productos de la microelectrónica, como las computadoras. Sus principios se utilizan en áreas de alta tecnología para el diseño de aparatos de medición de gran exactitud de uso científico e industrial, así como de sofisticados sistemas de información, como las tarjetas de crédito. Los nuevos materiales magnéticos como los ferrofluidos, derivados de sustancias ferromagnéticas como el hierro, se utilizan en tapones o sellos herméticos que pueden resistir presiones 60 veces mayores a la atmosférica, así como en procesos de separación de materiales que difieren en su densidad, como la incineración de desperdicios sólidos y la guía de taladros de perforación petrolera. El electromagnetismo es la base de nuestra civilización actual. Es esencial para el almacenamiento de datos, la producción de energía, aplicaciones médicas como la Resonancia Magnética Nuclear y, por supuesto, para la radio, el teléfono o el correo electrónico, que nos permiten comunicarnos hoy.

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ANEXO 2.5

CIERRE. ACTIVIDAD 1 CUESTIONARIO

Instrucciones: Completa de manera breve los siguientes enunciados. 1.- Nombre que se le da a la propiedad que tienen los cuerpos llamados imanes de atraer al hierro, níquel y cobalto._________________________________________________________________ 2.-Si un imán se rompe en varios trozos, cada uno se convierte en:_________________________ 3.-Para representar el campo magnético de un imán se utilizan las llamadas : ______________________________________________________________________________ 4.-Nombre que se da al ángulo formado por el norte geográfico de la tierra y su norte magnético:_____________________________________________________________________ 5.-Nombre que se le da a la parte de la Física encargada de estudiar el conjunto de fenómenos que resultan de las acciones mutuas entre las corrientes eléctricas y el Magnetismo. _____________________________________________________________________________ 6.- Oersted descubrió que siempre que circula una corriente eléctrica por un alambre conductor ,alrededor de él se forma :______________________________________________________ 7.-A finales del siglo pasado se creía que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos __________________________________________________________________ 8.-La regla de la mano ___________________________ nos ayuda a recordar en que dirección van las líneas de inducción. 9.-Los materiales __________________________ son fuertemente atraídos por un imán y pueden quedar fuertemente imantados. 10.- Los imanes se clasifican en:___________________________________________ 11.-Se le conoce como _______________________________ a los átomos vecinos que refuerzan un campo magnético. 12.-En el hierro _______________ se observa que al retirar el campo magnetizante desaparece la imantación del metal. 13.-El _______________________________ es un campo de fuerzas que se orienta en un imán a través de una infinidad de líneas de fuerzas. 14.-Un _______________________ es un cuerpo que posee un campo magnético. 15.-Como medio de orientación esta la brújula, sin embargo algunos animales utilizan .

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ANEXO 2.6

CIERRE. ACTIVIDAD 4

PRÁCTICA

CONSTRUCCIÓN DE UNA BRÚJULA

Objetivo.

Construir una brújula con materiales que sean fáciles de conseguir.

Material.

un imán.

una aguja de coser.

un corcho.

un recipiente con agua.

Procedimiento.

Una brújula es una aguja magnética situada sobre un pivote.

Lo importante es que dicha aguja esté montada de forma que pueda girar libremente y alinearse con

los polos de la Tierra.

En primer lugar debes imantar la aguja.

Lo puedes hacer frotándola con un imán, siempre en el mismo sentido.

Repite la operación unas veinte veces.

Comprueba que la aguja atrae una chincheta.

De esta manera estarás seguro de que está imantada.

Introduce la aguja en el corcho de manera que quede nivelada.

Coloca suavemente el conjunto en el recipiente con agua.

Cuando sueltes el corcho, observa que la aguja gira para alinearse con los polos norte y sur.

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ANEXO 2.7

CIERRE. ACTIVIDAD 4

PRÁCTICA Elaboración de un Electroimán Materia: Física 2 Contenido temático: Electromagnetismo Objetivo: Comprobar que al enrollar un alambre aislado alrededor de una barra de hierro y conectarse a una

pila se construye un electroimán.

Material: Un clavo de 2 ½ ò 3 pulgadas

2 m. De alambre para embobinar

Una base de madera

Una pila de 9 volts

4 clips

Un trozo de lija

Pinzas de corte

Desarrollo:

A) Enrolla el alambre en el clavo de manera que quede juntas las espiras, desde la cabeza de éste hasta 1

cm. Antes de la punta. Procura hacerlo lo más parejo posible. Deja unos 15 cm. de alambre libre en

cada extremo del clavo.

B) Clava en la base el clavo ya enrollado con el alambre.

C) Lija unas 2 o 3 cm. de cada extremo del alambre enrollado en el clavo.

D) Conecta una pila a los dos extremos lijados y acerca el clavo a los clips.

E) Registra tu esquema y observaciones.

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Esquema: Dibuja el electroimán que construiste.

Observaciones:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Al enrollar el hilo de cobre al clavo fabricaste un solenoide. Cuando se deja pasar la corriente eléctrica, el

solenoide queda imantado instantáneamente y actúa como un imán. Cuando se desconecta, la imantación

desaparece, pero el clavo habrá quedado ligeramente imantado.

La gran mayoría de los electroimanes están hechos con alambre enrollado, es decir, con solenoides. Una barra

de hierro en el interior aumenta el poder del electroimán. Un conductor eléctrico crea a su alrededor un campo

magnético cuando circula la corriente a través de él.

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