· web viewel estudiante demostrará el manejo y aplicación de principios y leyes...

“2013. Año del Bicentenario de los Sentimientos de la Nación”

ESCUELA PREPARATORIA OFICIAL ANEXA A LA NORMAL No. 3 DE TOLUCA

GUÍA DE ESTUDIO: FÍSICA III

NOMBRE DEL PROFESOR (A): LAURA SANCHEZ TORRES TURNO: MATUTINO GRADO: TERCERO GRUPO: 1 y 2 SEMESTRE: QUINTO CICLO ESCOLAR: 2013-2014 OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA

El estudiante demostrará el manejo y aplicación de principios y leyes de la Física, a partir de la relación de Magnetismo, Electromagnetismo, Ondas y Óptica utilizando métodos y técnicas de consulta e investigación documental, vía Internet y de campo, que le posibiliten la problematización, discusión, resolución de problemas y la aplicación ética de la ciencia, dentro del marco de las interacciones entre la Física, la tecnología y la sociedad; asumiendo una actitud de respeto y cuidado del medio ambiente.

PRIMERA UNIDAD: ELECTRICIDAD

I.- Introducción motivacional:

¿Has pensado alguna vez en los cambios que habría en nuestra manera de vivir si por un largo periodo no tuviéramos energía eléctrica? En ocasiones, de seguro te habrá ocurrido lo siguiente: al querer prender el interruptor de algún aparato eléctrico, como la televisión, la radio, la licuadora, o cualquier otro electrodoméstico, con sorpresa y disgusto descubres que el suministro de energía eléctrica está suspendido. Sin embargo, después de un tiempo vemos con satisfacción su restablecimiento. Pero, ¿qué sucede cuando pasan horas, e incluso días, y el suministro de energía eléctrica sigue interrumpido? Seguramente concordarás en que gran parte de las comodidades actuales se deben al empleo de la energía eléctrica. Gracias a ella es posible el funcionamiento de dispositivos, máquinas y equipos cuyo empleo a posibilitado al hombre un amplio estudio sobre los fenómenos naturales y sociales, los cuales influyen en el comportamiento y bienestar humano.

II.- Competencias a desarrollar:

A. Competencias genéricas:

Valora de forma crítica y responsable los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicación de la tecnología en un contexto histórico – social, para dar solución a problemas.

B Competencias disciplinares básicas:

1.- Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

2.- Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

3.- Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.

1


III.- Qué estudiar:

TEMAS

1.1 Electrostática1.1.1 Antecedentes históricos.1.1.2 Carga eléctrica y sus unidades.1.1.3 Formas de electrizar los cuerpos.1.1.4 Ley de Coulomb.1.1.5 Campo eléctrico.1.1.6 Líneas de fuerza.1.1.7 Intensidad del campo eléctrico.1.1.8 Potencial eléctrico.1.1.9 Energía potencial eléctrica.1.2 Electrodinámica

1.2.1 Corriente eléctrica.1.2.2 Intensidad de la corriente eléctrica.1.2.3 Fuerza electromotriz.1.2.4 Resistencia eléctrica.1.2.5Resistividad.1.2.6 Variación de la resistencia con la temperatura.1.2.7 Ley de Ohm.1.2.8 Circuitos en serie, en paralelo y mixtos de resistencias.

III.- Como estudiar:

1.- Realizar una línea del tiempo sobre los antecedentes históricos de la electricidad.

2.- Elaborar un cuadro comparativo sobre las formas de electrizar un cuerpo.

3.- Diseñar un mapa conceptual de los temas 1.1.4 – 1.1.9, según el temario, considerar definiciones, fórmulas y unidades.

4.- Resolver ejercicios de los temas anteriores, especialmente sobre fuerza eléctrica y campo eléctrico.

5.- Mediante un cuestionario abordar el contenido del tema 1.2.

6.- Resolver ejercicios de los temas 1.2.6 y 1.2.8.

V.- Donde estudiar:

BIBLIOGRAFÍA

- Base:

Pérez Montiel, Héctor. Física 2 bachillerato General. México, 1a. ed., Publicaciones Cultural, 2006.

- Complementaria:

Tippens, Paul, E. Física, Conceptos y aplicaciones. México, 6a., McGraw Hill, 2001

2


CIBERGRAFÍA

. Electrostática

ww.monografias.com/trabajos34/electrostatica/electrostatica.shtmlhttp://udgftp.cencar.udg.mx/fisica

. Electrodinámica

www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap03_induccion.php

. Electricidad

www.fisicanet.com

VI.- Evaluación:

INSTRUCCIONES: Elige la opción que responde a cada una de las siguientes preguntas. 1.- Se encarga del estudio de las cargas eléctricas en reposo. a) Electrodinámica b) Electricidad c) Electrostática d) Electromagnetismo 2.- Fue el creador de la primera pila eléctrica del mundo. a) Benjamín Franklin b) Michael Faraday c) Georg Ohm d) Alessandro Volta3.- Estableció la ley fundamental de las corrientes eléctricas. a) Benjamin Franklin b) Michael Faraday c) Georg Ohm d) Alessandro Volta4.- Es la región que rodea una carga eléctrica. a) Potencial eléctrico b) Campo eléctrico c) Magnetismo d) Resistencia eléctrica5.- Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente de electrones.a) Potencial eléctrico b) Campo eléctrico c) Magnetismo d) Resistencia eléctrica6.- Proviene del vocablo griego “elektron” que significa “ámbar”. a) Electrostática b) Electrodinámica c) Electricidad d) Electromagnetismo 7.- Estudia las cargas eléctricas en movimiento dentro de un conductor. a) Electrostática b) Electrodinámica c) Electricidad d) Electromagnetismo8.- Es el creador del pararrayos. a) Charles Coulomb b) Benjamin Franklin c) Georg Ohm d) Michael Faraday9.- Consiste en el movimiento de las cargas negativas a través de un conductor.a) Corriente eléctrica b) Campo eléctrico c) Potencial eléctrico d) Campo magnético

INSTRUCCIONES: Completa los siguientes enunciados eligiendo la opción correcta. 10.- Los materiales ________ son aquellos que se electrizan en toda su superficie.

a) Conductores de electricidad b) Ferromagnéticos c) Dieléctricos d) Conductores de calor 11.- La ________ es la capacidad de un material para conducir la corriente eléctrica.a) Potencial eléctrico b) Circuito eléctrico c) Permeabilidad d) Conductividad12.- Con la _________la resistencia eléctrica de los metales aumenta. a) Temperatura b) Intensidad de campo magnético c) Densidad de flujo magnético d) Resistividad13.- Cargas del mismo signo se ____ y cargas de signo contrario se ____. a) Positiva- negativa b) positiva- repelen c) negativa- positiva d) repelen- atraen 14.- La __________ entre dos puntos es igual al trabajo por unidad de carga que realizan fuerzas eléctricas al mover una carga.a) Corriente eléctrica b) Diferencia de potencial c) Intensidad de corriente eléctrica d) Fuerza eléctrica15.- En un circuito conectado en ____________ sus elementos conductores están unidos uno a continuación del otro. a) Serie b) Tierra c) Mixto d) Paralelo

INSTRUCCIONES: Resuelve los siguientes ejercicios y selecciona la respuesta según tus resultados, se considerará el desarrollo.

16.- Dos cargas q1=−6nC y q2=8nC están separadas por una distancia de 12 cm, como se muestra

en la figura. A partir de los datos indicados en esta figura, determinar el campo eléctrico en el punto “B” así

como el ángulo que forma con la horizontal.

3

http://www.fisicanet.com/

http://udgftp.cencar.udg.mx/fisica


17.- En la siguiente conexión mixta de resistencias determina:

a) La resistencia equivalente del circuito

b) La intensidad de la corriente total que circula por el circuito

a) 15 . 8Ω y 0.76 A b) 23 . 6Ω y 0.56 A c) 14 . 2Ω y 0.34 A d) 20Ω y 0.87 A

SEGUNDA UNIDAD: MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO


Hace dos mil años, aproximadamente, unos pastores de Magnesia (ciudad antigua de Turquía), cuando conducían a sus corderos hacia cierto pasto, sintieron una fuerte atracción hacia el suelo debido a la punta metálica de su bastón y a los clavos de su calzado, que les dificultó seguir caminando. Interesados por encontrar la causa removieron la tierra y descubrieron una roca negra, la cual atraía al hierro. Hoy esta roca recibe el nombre de piedra imán o magnetita.

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, recibe el nombre de Electromagnetismo. Oersted fue el primero en descubrir que una corriente eléctrica produce

4

a)5 .39 ×103 N

C y 61.6 °

b) 8 .24 ×103 N

C y 48 °

c) 5 .39 N

C y 50 °

d) 2 .3×103 N

C y 61.6 °


a su alrededor un campo magnético. Por su parte Faraday descubrió las corrientes eléctricas inducidas al realizar experimentos con una bobina y un imán. Actualmente, casi toda la energía eléctrica consumida en nuestros hogares y en la industria se obtiene gracias al fenómeno de inducción electromagnética, pues en él se fundan los dinamos y alternadores que transforman la energía mecánica en eléctrica. La aplicación de sus principios y leyes ha permitido la electrificación del mundo y con ella, el progreso y un mejor nivel de vida para la humanidad.



Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno, utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo


1.- Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.

2.- Explica las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.



TEMAS

2.1 Magnetismo

2.1.1 Definición y antecedentes.

2.1.2. Propiedades de los imanes.

2.1.3. Campo magnético y líneas de fuerza.

2.1.4. Materiales magnéticos.

2.1.5. Intensidad de flujo magnético.

2.1.6. Teorías del magnetismo.

2.1.7. Magnetismo terrestre y sus efectos.

2.2 Electromagnetismo.

2.2.1. Definición y antecedentes.

2.2.2. Campo magnético producido por una corriente.

2.2.3. Fuerza sobre cargas en movimiento.

2.2.4. Fuerza magnética.

5


2.2.5. Inducción electromagnética y aplicaciones.

2.2.6. Leyes del electromagnetismo.


1.- Resumen de introducción al magnetismo.

2.- Mapa conceptual de los temas 2.1.2 al 2.1.5, considerar fórmulas y unidades de medida.

3.- Mediante un mapa mental desarrollar los temas 2.1.6 y 2.1.7

4.- Diseñar una línea del tiempo sobre el desarrollo histórico del electromagnetismo.

5.- Realizar una guía de estudio tipo acordeón sobre los últimos temas de la unidad.

6.- Resolver ejercicios de los temas 2.2.3 y 2.2.4

V.- Donde estudiar:

BIBLIOGRAFÍA

- Base:


- Complementaria:


CIBERGRAFÍA

. Ondas electromagnéticas

es.wikipedia.org/wiki/Onda electromagnética

. Magnetismo

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismo

. Campo magnético terrestre

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestre

VI.- Evaluación:

INSTRUCCIONES: Elige la opción que responde a cada una de las siguientes preguntas. 1.- Propiedad de los imanes de atraer al hierro, níquel y al cobalto. a) Imantación b) Magnetismo c) Magnetita d) Imán2.-Demostró que la Tierra se comporta como un enorme imán.a) Nikola Tesla b) Michael Faraday c) Alessandro Volta d) William Gilbert3.- Se forma por la desviación entre el norte geográfico real y el norte que señala la brújula.a) Ángulo de declinación b) Magnetismo c) Inclinación magnética d) Campo magnético

6

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestre

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismo


4.- Parte de la Física que estudia la relación entre corriente eléctrica y campo .magnético. a) Electromagnetismo b) Electricidad c) Magnetismo d) Electro imantación5.- Estudio las líneas de fuerza…magnética. a) Nikola Tesla b) Michael Faraday c) Alessandro Volta d) William Gilbert6.- Creo la primera planta generadora de energía eléctrica.a) Maxwell b) Nikola Tesla c) Tomás Alva Edison d) Alessandro Volta7.- funciona mediante la acción de turbinas que giran por la energía que les proporciona el agua en movimiento.a) Dinamo b) Motor eléctrico c) Circuito eléctrico d) Generador8.- Fue el primero en descubrir que una corriente eléctrica produce a su alrededor un campo magnético. a) Michael Faraday b) Maxwell c) Christian Oersted d) Joseph Henry9.- Descubrió las corrientes eléctricas inducidas. a) Nikola Tesla b) Tomás Alva Edison c) Alessandro Volta e) Michael Faraday10.- Creador de la pila eléctrica.a) Nikola Tesla b) Tomás Alva Edison c) Alessandro Volta e) Michael Faraday11.- Construyó el primer motor experimental. a) Michael Faraday b) Maxwell c) Christian Oersted d) Joseph Henry12.- Una corriente inducida por fuerzas electromagnéticas genera efectos que se oponen a las causas que la producen.a) Ley de Ampere b) Ley de Lenz c) Ley de Inducción de Faraday d) Ley de Maxwell13.- Fundamentó teóricamente el electromagnetismo.a) Michael Faraday b) Maxwell c) Christian Oersted d) Joseph Henry14.- Se obtiene al enrollar un alambre de tal manera que tenga un número “N” de vueltas.a) Espira b) Bobina c) Electroimán d) Solenoide15.- Fuerza que genera la desviación de las partículas cargadas al penetrar en un campo magnético.a) Ley de Lenz b) Fuerza de Ampere c) Corriente inducida d) Inducción…electromagnética 16.- Fenómeno que da origen a la producción de una fem y de una corriente eléctrica inducida. a) Ley de Lenz b) Fuerza de Ampere c) Corriente inducida d) Inducción electromagnética 17.- La fem inducida en un circuito o bobina es directamente proporcional al número de líneas de fuerza magnética. a) Ley de Ampere b) Ley de Lenz c) Ley de Inducción de Faraday d) Ley de .Maxwell18.- Aparato que transforma la energía eléctrica en energía mecánica. a) Dinamo b) Motor eléctrico c) Circuito eléctrico d) Generador INSTRUCCIONES: Resuelve los siguientes ejercicios.1.- Por una espira de 7cm de radio que se encuentra sumergida en un medio con una permeabilidad relativa de 35, circula una corriente de 4 A. ¿Cuál es la inducción magnética en el centro de la espira?2.- 12cm de alambre recto se introducen, de manera perpendicular, en un campo de 0.25 T de inducción magnética. Determina la corriente que circula por el alambre si recibe una fuerza de 1.6 X 10-6 N.

TERCERA UNIDAD: MOVIMIENTO ONDULATORIO Y ÓPTICA


Un movimiento ondulatorio es un proceso por medio del cual se transmite energía de una parte a otra sin que exista transferencia de materia, ya sea por medio de ondas mecánicas o de ondas electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación de una onda, se realiza un desplazamiento periódico, vibratorio u oscilación, en torno de la posición de equilibrio.

Un ejemplo de onda electromagnética es la “luz” y la parte de la Física que se encarga de estudiarla es la Óptica, la luz se propaga en vacío en línea recta a una velocidad aproximada de 300 mil km/s.

7


Desde tiempos muy remotos al hombre le ha inquietado qué es la luz y qué es la causa por la que vemos las cosas. En la antigüedad solo se interpretaba a la luz como lo opuesto a la oscuridad. Más adelante Pitágoras señalaba que la luz era algo que emanaba de los cuerpos luminosos en todas direcciones, choca contra los objetos y rebota de ellos; cuando ésta penetra en nuestros ojos, produce la sensación de ver el objeto desde el cual rebotó. A finales del siglo XVII existían dos teorías que trataban de explicar la naturaleza de la luz. Una era la Teoría corpuscular de Isaac Newton quién señalaba que la luz era una partícula, la otra era la Teoría ondulatoria de Huygens quien opinaba que la luz era un fenómeno ondulatorio.

Actualmente se considera que la luz tiene una naturaleza dual, porque algunas veces de comporta como onda y otras como partícula.



Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información científica que contribuya a su formación académica.


1.- Identifica problemas, elabora preguntas de carácter científico y plantea hipótesis necesarias para responderlas.

2.- Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.



TEMAS

3.1.1 Concepto y clasificación de las ondas

3.1.2 Características y propiedades de las ondas

3.1.3 Interferencia de ondas

3.1.4 Refracción y difracción de las ondas

3.2.1 Definición y velocidad del sonido

3.2.2 Fenómenos acústicos

3.2.3 Cualidades del sonido

3.2.4 Efecto Doppler

3.3.1 Concepto y propagación de la luz

3.3.2 Intensidad luminosa y flujo luminoso

8


3.3.3 Iluminación y ley de iluminación

3.3.4 Leyes de la reflexión y la refracción

3.3.5 Espejos y lentes

3.3.6 Física nuclear


1.- Mediante un mapa mental abordar los temas 3.1.1 – 3.1.4

2.- Realizar un cuestionario del contenido del tema 3.2.1

3.- Resolver ejercicios del tema 3.2.4

4.- Diseñar un mapa mental del tema 3.3.1

5.- Resumen de los temas 3.3.2 y 3.3.3

6.- Mapa conceptual de los temas 3.3.4 y 3.3.5

7.- Resolver ejercicios de los temas anteriores.

V.- Donde estudiar:

BIBLIOGRAFÍA

- Base:


- Complementaria:


CIBERGRAFÍA

. Reflexión y refracción de la luz

es.wikibooks.org/wiki/Física/Óptica/Leyes_de_la_reflexión_y_de_la_refracción

. Óptica:

www.lawebdefisica.com

VI.- Evaluación:

INSTRUCCIONES: Elige la opción que responde a cada una de las siguientes preguntas. 1.- Tipo de ondas en las que las partículas del medio vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. a) Superficiales b) Longitudinales c) Lineales d) Transversales

9


2.-Tipo de ondas en las que las partículas del medio material vibran perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

10


.

11

a) Superficiales b) Longitudinales c) Lineales d) Transversales 3.- Ondas que se propagan en una sola dirección.a) Superficiales b) Longitudinales …. c) Lineales d) Transversales 4.- Las ondas generadas en una lámina son ejemplo de ondas:a) Superficiales b) Longitudinales … c) Lineales d) Transversales 5.- Mediante un esquema, y en el espacio considerado, señala las características de una onda:

6.- Se presenta cuando la onda encuentra un obstáculo que le impide propagarse, choca y cambia de sentido sin modificar sus características.a) Refracción b) Difracción c) Reflexión d) Interferencia7.- Se presenta cuando se superponen simultáneamente dos o más trenes de onda.a) Refracción b) Difracción c) Reflexión d) Interferencia 8.-Es cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino, lo rodea o contornea.a) Refracción b) Difracción c) Reflexión d) Interferencia9.- Se presenta cuando las ondas pasan de un medio a otro con distinta densidad. a) Refracción b) Difracción c) Reflexión d) Interferencia10.- Rama de la Física que se encarga del estudio de los sonidos.a) Fotometría b) Música c) Acústica d) Óptica11.- Se presenta cuando la vibración de un cuerpo hace vibrar a otro con la misma frecuencia.a) Resonancia b) Intensidad c) Tono d) Reverberación12.-.Cualidad del sonido que determina si un sonido es fuerte o débil.a) Efecto Doppler b) Timbre c) Intensidad c) Tono13.- Depende de la frecuencia con la que vibra el cuerpo emisor del sonido.a) Efecto Doppler b) Timbre c) Intensidad c) Tono14.- Cualidad que permite identificar la fuente sonora.a) Efecto Doppler b) Timbre c) Intensidad c) Tono15.- Consiste en un cambio aparente en la frecuencia de un sonido, durante el movimiento relativo entre el observador y la fuente sonora.a) Efecto Doppler b) Timbre c) Intensidad c) Tono16.- Trata los aspectos cuánticos de la luz.a) Óptica Lineal b) Óptica Física c) Óptica Electrónica d) Óptica Geométrica17.- Estudia los fenómenos y elementos ópticos mediante el empleo de líneas rectas y geometría plana.a) Óptica Lineal b) Óptica Física c) Óptica Electrónica d) Óptica Geométrica 18.- Estudia los fenómenos ópticos en base a la teoría del carácter ondulatorio de la luz.a) Óptica Lineal b) Óptica Física c) Óptica Electrónica d) Óptica Geométrica19.- Creador de la teoría corpuscular de la luz:a) Maxwell b) Isaac Newton c) Albert Einstein d) Christian Huygens20.- Propone la teoría ondulatoria de la luz.a) Maxwell b) Isaac Newton c) Albert Einstein d) Christian Huygens21.- Personaje que recibió el Premio Novel por establecer el Efecto Fotoeléctrico.a) Maxwell b) Isaac Newton c) Albert Einstein d) Christian Huygens 22.- Tipos de cuerpos que no permite el paso de luza) Opacos b) Transparentes c) Iluminados d) Luminosos23.- Cuerpos que dejen pasar la luz pero la difunden de tal manera que los rayos de luz no pasan. a) Opacos b) Transparentes c) Iluminados d) Luminosos24.- Cantidad de luz producida por un cuerpo luminoso. a) Intensidad luminosa b) Iluminación ……..c) Flujo luminoso d) Candela25.- Cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos.a) Intensidad luminosa b) Iluminación …….. c) Flujo luminoso d) Candela 26.- Superficies que reflejan los rayos de luz.a) Lente b) Espejo c) Lámpara d) Espejo esférico27.- Personaje que propone las Leyes .de la Reflexión de la luz. a) Rene Descartes b) Isaac Newton c) Albert Einstein d) Christian Huygens 28.- “El ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales “es una Ley de:a) Refracción b) Difracción c) Óptica d) Reflexión29.- Casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos.


a) Lente b) Reflectora c) Lámpara d) Espejo esférico30.- Mediante un esquema determina los elementos principales de un espejo esférico:

INSTRUCCIONES: Resuelve los siguientes ejercicios.1.- En una cuerda tensa se producen ondas con una frecuencia de 240 Hz, a una velocidad de propagación de 150 m/s. ¿Qué longitud de onda tienen? 2.- Una patrulla de caminos se mueve a una velocidad de 110 km/h, haciendo sonar su..sirena con una frecuencia de 900 Hz. Encuentra la frecuencia aparente escuchada por un observador cuando: a) La patrulla se acerca a él b) La patrulla se aleja de él

12

3.- ¿A qué distancia debe colocarse una lámpara eléctrica de 2 500 W para que produzca sobre una superficie una iluminación de 700 lx?4.- Un objeto de 3 cm se coloca a una distancia de 7 cm de una lente convergente cuya distancia focal es de 13 cm. Calcular:

a) ¿A qué distancia de la lente se forma la imagen?b) ¿Cuál es su tamaño?

5.- Un objeto de 5 cm se coloca a 6 cm de una lente divergente que tiene una distancia focal de 9 cm. Calcular:

a) ¿A qué distancia se forma la imagen de la lente?

a) ¿Qué tamaño tiene?

· web viewel estudiante demostrará el manejo y aplicación de principios y leyes...

Documents