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UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO BACHILLERATO GENERAL CUATRIMESTRAL

CUADERNILLO PARA EL DESARROLLO Y DESEMPEÑO DE COMPETENCIAS

FÍSICA II

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DATOS PERSONALES

Horario de Asignatura HORA LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES

NOMBRE DEL ESTUDIANTE:

CAMPUS:

MATRÍCULA:

CUATRIMESTRE:

NOMBRE DEL DOCENTE:

E- MAIL:

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Bienvenido (a)! Hoy inicias un proceso más en tu trayecto de formación personal y educativa, nos da mucho gusto poder darte la más cordial de las bienvenidas y agradecer en nombre de la Preparatoria UVM la decisión y confianza para que seamos tus nuevos compañeros de viaje.

Ten la seguridad de que la elección que has tomado, la respalda una institución de excelencia académica, la cual mantiene un alto sentido de responsabilidad social, al ofrecer programas educativos de calidad, globales, innovadores y actualizados, en donde el personaje central del proceso de aprendizaje eres tú.

Durante tu trayecto, tendrás la oportunidad de aprender de una manera diferente con tus compañeros de grupo, en donde el rol del docente se convierte en facilitador y guía, además de poner a tu disposición instalaciones confortables, material bibliográfico, tecnológico, laboratorios y de esparcimiento, con la finalidad de formarte integralmente bajo los enfoques del Modelo Educativo de UVM y nuevas políticas educativas de nuestro país, tal es el caso de la Reforma Integral de la Educación Media Superior.

Uno de los insumos que estarán acompañando tu formación a lo largo del bachillerato, es el presente Cuadernillo para el Desarrollo y Desempeño de Competencias (CDDC) en él encontrarás una serie de ejercicios que te permitirán adquirir conocimientos, habilidades, actitudes y valores, así como delimitar los elementos para evaluar tus desempeños a través de las competencias adquiridas.

Pero ¿Qué es una Competencia?, ¿Para qué sirve?, ¿Cómo se aplica?, Una competencia es el comportamiento específico que se distingue por su autonomía, es decir, que la persona por sí misma desea tener; la competencia se inicia, se mantiene y se concluye, misma que genera resultados satisfactorios ante situaciones concretas de la vida cotidiana. Por ejemplo, supongamos que quieres saber si eres competente al realizar tus tareas escolares; lo que tendrías que observar son los requisitos de este comportamiento.

El siguiente gráfico delimita el proceso de adquisición de la competencia:

Adquisición de conocimientos, habilidades, actitudes y

valores (INICIO)

Autonomía, Constancia, Consciencia y Responsabilidad

(SE MANTIENE)

Resultados de aprendizaje, Desempeños, ser Competente.

(SE FORTALECE)

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A lo largo de tu trayecto formativo y al interior del cuadernillo, escucharas que las competencias se clasifican en genéricas, disciplinares y profesionales, mismas que te describimos a continuación:

Genéricas

Constituyen tu perfil como egresado de bachillerato; te permiten comprender el mundo e influir en él; te capacitan para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de tu vida, y para desarrollar relaciones armónicas con quienes te rodean.

Disciplinares

Son las nociones que expresan conocimientos, habilidades y actitudes que consideran los mínimos necesarios de cada campo disciplinar para que te desarrolles de manera eficaz en diferentes contextos y situaciones a lo largo de la vida.

Profesionales

Son aquellas que te preparan para desempeñarte en tu vida laboral con mayores probabilidades de éxito.

El conjunto de estas Competencias te ayudarán a:

a) Comunicarte con confianza y eficiencia en español e inglés de manera oral y escrita;

b) Usar eficientemente la tecnología de la información y comunicación; c) Desarrollar un pensamiento lógico-matemático en la solución de problemas; d) Identificarte como un ciudadano global; e) Reconocer, valorar y respetar la diversidad; y f) Practicar un estilo de vida saludable e integral de ti mismo y de tu entorno.

El presente cuadernillo es un instrumento más que te ayudará a estructurar tus conocimientos y habilidades de la asignatura, mismas que favorecen las competencias genéricas y disciplinares, convirtiéndose así en evidencia concreta de tu desempeño.

“Por siempre responsable de lo que se ha cultivado” Universidad del Valle de México

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ÍNDICE

Pág.

Carátula

1

Hoja de Datos Personales 2

Bienvenida

3

Índice 5

Créditos

6

Bloque I. Describe los fluidos en reposo y movimiento. 7-14 Bloque II. Distingue entre calor y temperatura entre los diferentes cuerpos.

15-20

Bloque III. Comprende las leyes de la electricidad. 21-27

Bloque IV. Relaciona la electricidad y el magnetismo.

28-36

Bibliografía. 37

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Bloque I. DESCRIBE LOS FLUIDOS EN REPOSO Y MOVIMIENTO

El estudiante es competente cuando analiza las características fundamentales de los fluidos en reposo y movimiento a través de las teorías, principios, teoremas o modelos matemáticos aplicándolos en situaciones cotidianas y utiliza los conceptos de la hidráulica para explicar el principio de Pascal y Arquímedes en situaciones cotidianas.

1. Explica los diferentes conceptos e ideas de la importancia y clasificación de la hidráulica, hidrostática e hidrodinámica en el estudio de los fluidos en la comunidad en la que te encuentres. 2. Argumenta la importancia de la hidráulica con relación a los hechos cotidianos. 3. Argumenta cómo un líquido ejerce presión sobre el fondo de un recipiente, del mismo modo como un bloque ejerce presión sobre la mesa. 4. Aplica los diferentes conceptos de los fluidos en situaciones de la vida cotidiana. 5. Explica los principios de Arquímedes y Pascal a partir de experimentos sencillos. 6. Identifica con ejemplos reales de nuestro entorno las aplicaciones de los principios de Pascal y Arquímedes. 7. Explica los principios de Arquímedes y Pascal a partir de experimentos sencillos. 8. Aplica el principio de Arquímedes y Pascal. 9. Aplica las diferentes ecuaciones y modelos matemáticos en la solución práctica de problemas de fluidos en movimiento o reposo de nuestro entorno.

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Actividad 1.

Diagnóstico de bloque:

a) Define qué es hidráulica, hidrodinámica e hidrostática:

b) ¿Qué es un fluido y cuales son sus características en general?:

.

___________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

___________________________________.

c) Menciona 5 ejemplos de fluidos que identifiques comúnmente:

.

1) __________________________________________

2) __________________________________________

3) __________________________________________ 4) __________________________________________ 5) __________________________________________

d) Define el concepto, la fórmula y unidades de presión.: ________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

e) ¿Cómo defines presión hidrostática y cuál es su fórmula y unidades en el S.I.?

_________________________________________________________________________

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_________________________________________________________________________

________________________________________________________

f) ¿Qué ocasiona la presión atmosférica y cómo varia respecto a la altura? _________

_________________________________________________________________________

__________________________________________________

g) ¿Qué es presión manométrica?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

________________________________

h) ¿A qué se le llama presión absoluta? ____________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________

i) Enuncia el principio de Pascal: _________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________

j) ¿Cómo funciona una prensa hidráulica y cuál es su expresión matemática?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

k) Enuncia el principio de Arquímedes: _____________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

l) Define el término empuje: _____________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________

m) Escribe qué estudia la hidrodinámica y cuáles son sus aplicaciones: ___________

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_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

n) Define gasto y escribe su expresión matemática: ___________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________

o) Escribe el significado de la ecuación de continuidad y su modelo matemático:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

________________________________________________________

p) Expresa el teorema de Bernoulli y su modelo matemático:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______

19. ¿En qué consiste el teorema de Torricelli y el tubo Venturi?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

___________________________________________________________________

20. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del paréntesis del concepto la letra que

le corresponda según sus unidades en el S.I.

( ) gasto hidráulico

( ) velocidad

( ) densidad

a) 2mN

b) kg

c)

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( ) área

( ) masa

( ) empuje

( ) presión

( ) fuerza

( ) peso especifico

( ) peso

d) Pa

e) 3mkg

f) s

m3

g) sm

h) m2

i) N

Actividad 2. Relacione los siguientes conceptos con sus definiciones correctas:

1. Relaciona las siguientes columnas con sus definiciones correctas:

a) Cohesión y adhesión ( ) Estado de agregación de la materia que adquiere la forma del recipiente que lo contiene.

b) Tasa de flujo ( ) Estado de la materia que se puede comprimir a presión.

c) Líquido ( ) La presión que ejerce un líquido en un punto cualquiera depende de la altura máxima del líquido, no de la forma del recipiente.

d) Fuerza de Empuje ( ) Es la fuerza que un fluido ejerce hacia arriba sobre un cuerpo.

e) Principio de Pascal ( ) Son dos tipos de fuerza que se presentan en la capilaridad.

f) Gas ( ) Es el producto de la velocidad del fluido por el área de la sección transversal.

2. Elige de la siguiente lista de sustancias y objetos, aquellos que de acuerdo con su estado de agregación, presenten la menor interacción molecular.

1. El vapor de agua 2. El hielo 3. Un tabique 4. Gas butano 5. Una semilla

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a) 1 y 4. b) 1 y 2. c) 2 y 3 d) 3 y 5.

3. De los siguientes ejemplos determina cual mantiene su volumen, pero NO guarda una forma definida al ser almacenado en diferentes recipientes. a) El humo de un leño ardiendo. b) Una canica. c) Jugo de naranja. d) El pan.

4. La Hidrostática estudia los fluidos en ____________, mientras que la hidrodinámica se enfoca a los fluidos en ____________.

a) Reposo/transformación b) Movimiento/reposo c) Movimiento/Transformación d) Reposo/movimiento

Actividad 3. Resuelve los siguientes ejercicios que comprenden la presión hidrostática, Principio de Pascal, Principio de Arquímedes y Principio de Bernoulli.

1. El siguiente esquema representa un recipiente que tiene 3 orificios a diferente altura y se llena con una sustancia liquida. Relaciona los datos de la tabla e indica en donde la presión hidrostática sería la menor:

Sustancia Posición A) agua 1 B) acetona 2 3

A) A,1 B) A,2 C) B,1 D) B,2

1

2

3

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2. Una plataforma hidráulica tiene un área de 700 cm2 en la que esta un bloque que va ser levantado. Si el gato que se va a usar tiene un área de 45 cm2 y se le aplica una fuerza de 50 N. ¿Cuánto pesa el auto?

A) 1500 N B) 777.77 N C) 180 N D) 240 N

3. Selecciona la opción que describe los siguientes casos, según sean de capilaridad C o

tensión superficial TS.

Mosco caminando en el agua

Absorción de agua por las raíces de una planta

La sangre fluyendo por los vasos sanguíneos

Una gota de mercurio

A) C, C, TS, TS B) TS, TS, C, C C) C, TS, C, TS D) TS, C, C, TS

4. En una tubería fluye agua a cierta velocidad, si el diámetro de la salida de la tubería se

reduce a la mitad, la velocidad del agua:

A) Disminuye a un cuarto

B) Disminuye a la mitad C) Aumenta al doble D) Aumenta la mitad

5. El área interna de un cohete es de 0.25 m2 y en su interior la velocidad de los gases es de 200 m/s. En el escape del cohete su diámetro se reduce a una cuarta parte. ¿A qué velocidad salen los gases?

A) 50 Km/hr B) 80 m/s C) 800 Km/hr D) 800 m/s

6. Durante un huracán los techos de láminas de algunas casas pueden desprenderse porque:

A) La velocidad del aire es mayor en el exterior B) La velocidad del aire es menor en el exterior C) La presión interna es menor que la externa D) La presión externa es mayor a la interna

7. ¿Cuál es la fuerza de una caja con 0.4m2 de área en la base, si ejerce una presión de 500 N/m2 al ser colocada sobre una mesa?

A) 2500 N. B) 100 N. C) 1250 N. D) 200 N.

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8. ¿Qué altura tiene el etanol almacenado en una columna, si su peso específico es de 8100 N/m3 y ejerce una presión de 3200 N/m2?

A) 2.53 m. B) 0.40 m. C) 0.55 m. D) 2.25 m.

9. En una empresa se requiere utilizar una prensa hidráulica para levantar una carga de 60000 N; se sabe que el pistón mayor tiene un área de 2 m2 y el menor un área de 0,04 m2, ¿cuál será la fuerza que se tendrá que utilizar en el pistón menor para levantar la carga?

A) 75000 N. B) 1000 N. C) 1200 N. D) 3800 N.

10. ¿Cuál es el empuje de un cubo de metal de 0.5 m3 que se encuentra en el fondo de una alberca, si el Wesp del agua es de 10000 N/m3?

A) 4000 N. B) 20000 N. C) 18000 N. D) 5000 N.

11. En un fluido, las moléculas de la superficie se mantienen unidas por fuerzas que oponen resistencia a que un cuerpo ajeno atraviese la superficie, este fenómeno se denomina:

A) Efecto de gravedad. B) Capilaridad. C) Tensión superficial. D) Adherencia.

12. ¿Qué área tendrá una tubería por donde pasa agua con una tasa de flujo de 7 x 10-4 m3/s y con una velocidad de 2 m/s?

A) 3.5 x 10-7 m2. B) 3.5 x 10-4 m2. C) 3.5 x 10-2 m2. D) 3.5 x 10-3 m2.

13. ¿En cual de las siguientes figuras está correcto el nivel de agua en los tubos verticales según el Principio de Bernoulli?

a) b) c) d)

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14. Una tubería con secciones de diferente grosor transporta agua como se muestra en la siguiente figura:

A B

Sentido del fluido.

20 cm

12 cm

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Bloque II. DISTINGUE ENTRE CALOR Y TEMPERATURA ENTRE LOS DIFERENTES CUERPOS

El estudiante es competente cuando analiza las formas de intercambio de calor entre los cuerpos, las leyes que rigen la transferencia del mismo y el impacto que este tiene en el desarrollo de la tecnología en la sociedad.

1. Aplica los principios del calor y la temperatura estudiados en la resolución problemas simples de la vida cotidiana. 2. Identifica a través de experiencias cotidianas la dilatación térmica de los cuerpos. 3. Explica la trasmisión del calor de los cuerpos por conducción, convección y radiación en nuestro entorno inmediato. 4. Explica la dilatación térmica debido a los efectos del calor sobre los sólidos y los líquidos. 5. Resuelve problemas que impliquen intercambio de calor entre dos o más cuerpos utilizando modelos matemáticos. 6. Emplea los conceptos de capacidad calorífica y calor específico y sus unidades, para explicar fenómenos relacionados con el calor. 7. Explica el funcionamiento aparatos tecnológicos donde se manifiestan fenómenos relacionados con el intercambio del calor.

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Actividad 1.

Diagnóstico de bloque:

a) Define el concepto de temperatura: ___________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________

b) Especifica en qué se basaron Celsius, Fahrenheit, y Kelvin, para construir sus escalas

termométricas: _______________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________

c) Menciona a qué se debe la dilatación de los cuerpos: _______________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________

d) Define el concepto de dilatación lineal y de coeficiente de dilatación lineal:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

e) Define el concepto de dilatación de área y de coeficiente de dilatación de área:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________.

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f) Explica el concepto de dilatación cúbica y de coeficiente de dilatación cúbica.

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

___________________________________________________________

g) Describe qué se entiende por dilatación irregular del agua: ___________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________

h) Define el concepto de calor: ___________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

i) Especifica la diferencia entre calor y temperatura: __________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________

j) Indica cada una de las tres formas en que se propaga el calor:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

______________________________________

k) Menciona en qué unidades se mide el calor en el S.I.: _______________________

l) Explica que se entiende por caloría: _____________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

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m) Expresa qué se entiende por calor específico de una sustancia: _______________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________

Actividad 2. Resuelve los siguientes ejercicios que comprenden los temas de Calor y Temperatura

1. La temperatura normal del cuerpo humano es de 98.6 0F.¿A qué temperatura corresponde en la escala Celsius?

2. La acetona hierve a 56.5 0C; el nitrógeno líquido hierve a -196 0C; el punto de ebullición del oxigeno es de -297.35 0C. Calcular estas temperaturas en la escala Kelvin:

3. El punto de ebullición del azufre es 444.5 oC.

Calcular: ¿A qué temperatura corresponde en la escala Fahrenheit?

4. El oro se funde a 1336 K.

Calcular: ¿Cuál es la temperatura correspondiente expresada en grados Celsius y en grados Fahrenheit?

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5. Una pieza de tubería de cobre mide 5 m de largo a 20 0C. Calcular:

¿Cuanto se incrementará su longitud cuando se calienta a una temperatura de 85 0C (αCu

= 1.7 x 10-51/0C)

6. ¿Cuál será la longitud de un riel de hierro de12 m a 50 0C, si desciende la temperatura a -2 0C? (αFe = 1.2 x10-5 1/0C)

7. Una barra de aluminio tiene 2 m de largo a 15 0C. Calcular: ¿A qué temperatura debe calentarse la barra para que su nueva longitud sea de 2.01m?

(αAl = 2.4 x 10-5 1/0C)

8. ¿Cuál es el incremento en el volumen de 18 litros de alcohol etílico cuando se calienta de 20 a 50 0C (βalcohol e. = 11 x 10-4 1/0C)

9. ¿Qué cantidad de calor se requiere para cambiar la temperatura de 250 g de plomo de 20 a 100 0C? (ce Pb = 0.031 cal/goC).

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10. Determinar el calor especifico de una muestra metálica de 1009 g que requiere 868 calorías para elevar su temperatura de 50 a 90 0C.

11. Calcular la cantidad de calor que cede al ambiente una barra de plata de 500 g al enfriarse de 180 a 30 0C. (ce Ag = 0.056 cal/g0C)

12. El cambio de temperatura de un vaso debido a que en él se vierte leche caliente, se explica por la transferencia de calor mediante:

a) Radiación. b) Convección. c) Conducción. d) Adición.

13. Relaciona las columnas siguientes uniendo a los fenómenos con los tipos de conducción de calor.

Fenómeno

A) Calentamiento del agua de un río I) Convección

Tipo de conducción de calor

por los rayos del sol.

B) Calentamiento de un cuerpo al II) Conducción

introducirlo en arena caliente.

C) Enfriamiento de leche caliente III) Radiación

mezclándola con leche fría.

a) AIII, BII, CI. b) AIII, BI, CII. c) AI, BII, CIII. d) AI, BIII, CII.

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Bloque III. COMPRENDE LAS LEYES DE LA ELECTRICIDAD

El estudiante es competente cuando explica las leyes de la electricidad y valora la importancia que tiene en nuestros días.

1. Resume antecedentes históricos más importantes de la electricidad. 2. Explica la forma en que los cuerpos se cargan eléctricamente: Frota m ie nto o fricción. Conta cto e inducción. 3. Relata momentos transcendentales que ha vivido la electricidad a través del tiempo. 4. Integra los distintos conceptos de electrostática y electrodinámica en situaciones cotidianas.

5. Reconoce los conceptos de: carga eléctrica, conservación de la carga, Ley de Coulomb, conductores y aisladores, carga por frotamiento o fricción, cargas por contacto e inducción, fuerzas de atracción o repulsión de las cargas, campo eléctrico, energía potencial eléctrico, y potencial eléctrico. 6. Analiza el impacto de la electricidad en los diseños y aparatos eléctricos. 7. Aplica modelos matemáticos para resolver problemas relacionados a la Ley de Ohm. 8. Describe las unidades de medida de potencia eléctrica. 9.Grafica circuitos en serie, paralelo y mixto. 10. Representa gráficamente los diferentes tipos de circuitos.

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Actividad. 1

1. Diagnóstico de bloque:

a) Menciona las partes en las que se divide la electricidad para su estudio.

_____________________________________________________________________

b) Cuáles son los antecedentes históricos más relevantes de la electricidad: _______

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_________________________________________________________

c) Define los siguientes términos: a) Electrostática, c) Carga eléctrica: y su unidad de

medida en el S.I. ____________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_________________________________________________________________

d) Menciona cuándo un cuerpo queda cargado negativa o positivamente: _________

_______________________________________________________________________

___________________________________________________________________

e) Señala cómo es la interacción entre cargas de igual y diferente signo: __________

_______________________________________________________________________

___________________________________________________________________

f) Explica brevemente cada una de las tres formas de electrizar a un cuerpo: ______

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

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_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________

g) Explica la diferencia entre los materiales conductores y aislantes:

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

______________

_______________________________________________________________________

_____________________________________

h) Describe que es una jaula de Faraday y qué comprueba _____________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_________________________________________________________________

i) Enuncia la Ley de Coulomb y escribe su expresión matemática: _______________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_________________________________________________________________

j) Define los siguientes términos a) Campo eléctrico, b) Intensidad de campo eléctrico:

__________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________

k) Define los siguiente términos:

a) Potencial eléctrico:

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

____________________________________________

b) Diferencia de potencial:

_______________________________________________________________________

_____________________________________________

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l) Define el concepto de de intensidad de la corriente eléctrica, su expresión matemática y

unidad en el SI:

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

______________________________________

m) Define el concepto de resistencia eléctrica y unidad en el SI

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_____________

n) Enuncia la Ley de Ohm y escribe su expresión matemática:

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

__________

o) ¿Qué es una pila eléctrica y dibuja una conexión de pilas en serie y una en

paralelo._________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________

Actividad 2. Resuelve los siguientes ejercicios:

1. Crear una tabla de referencia de las unidades empleadas en electricidad de:

Carga del electrón Carga del protón Constante de Coulomb Campo eléctrico. Constante de permitividad Ecuación de la Ley de Coulomb o ley de la fuerza eléctrica entre cuerpos cargados. Ley de Ohm

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Ecuación de la Potencia Eléctrica.

2. Se tienen dos cargas puntuales, con una carga de q1= -80 C y q2 = 50 C s e pa ra dos una distancia AB = 30 cm. Calcular la fuerza entre a las cargas q1 y q2. DATOS FORMULA SUSTITUCIÓN OPERACIONES RESULTADO

3. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico de una carga de 2.3x10-8 C que recibe una fuerza de 6.5x10-10 N ?

DATOS FORMULA SUSTITUCIÓN OPERACIONES RESULTADO

4. Calcular el trabajo que se suministra a una carga de 2.3x10-8 C y que produce 1.2x102 Volts?

DATOS FORMULA SUSTITUCIÓN OPERACIONES RESULTADO

5. Calcular la diferencia de potencial que se produce cuando una carga de 2.3x10-8 C se desplaza con una fuerza de 70 N y la distancia es de 5 cm.

DATOS FORMULA SUSTITUCIÓN OPERACIONES RESULTADO 6. ¿Cuáles son los tipos de corriente que se suministra a la industria y a los hogares en México?

a) 120 Volts CA y CD / 220 Volts CD b) 110 Volts CA / 220 Volts CD c) 220 Volts CA / 110 Volts CA d) 117 Volts CD / 220 Volts CA

7. Describe gráficamente un circuito eléctrico en la que se tienen dos resistencias de 100 ohm cada una, en conexión serie y a su vez forma una conexión paralelo con otra resistencia de 200 ohm.

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8. Del diagrama anterior obtenido ¿cuál es la resistencia equivalente de las dos resistencias en serie?

9. De las tres resistencias del diagrama del ejercicio 7 ¿Cuál sería la resistencia equivalente?

10. ¿Cuál será la corriente que circulará por una resistencia de 1.2 Kohms si se aplica una energía de 12 Volts CD?

11. ¿Cuál será la caída de voltaje en una resistencia cuya corriente es de 12 mA.?

12. ¿Si a dos resistencias en serie, se aplica una batería de 24 Volt CD. ¿Cuál será la potencia de consumo si la intensidad de corriente es de 0.5 A?

13. Considerando que todas las resistencias son de 1 Ohm, reducir el diagrama siguiente a una resistencia equivalente.

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Actividad 3a Elabore un Mapa Conceptual de los conceptos de la electricidad en tu cuaderno de anotaciones. Actividad 3b Realizar una visita al Museo Tecnológico y desarrollar un resumen de las salas y contenidos que se presentan, respecto a la generación, distribución y consumo de la energía eléctrica.

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Bloque IV. RELACIONA LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO

El Estudiante es competente cuando explica analiza las leyes del electromagnetismo y valora su impacto en el desarrollo de la tecnología y su vida cotidiana.

1. Ubica, cronológicamente, los eventos más importantes en la evolución del conocimiento del electromagnetismo. 2. Demuestra, mediante experimentos sencillos, la existencia de dos polos magnéticos en todo imán. 3.Señala analogías y diferencias importantes entre las interacciones gravitacionales, electrostáticas y magnéticas. 4. Identifica los polos norte y sur de diferentes imanes. 5. Diseña y construye aparatos sencillos basados en los conceptos del electromagnetismo.

6. Explica el experimento de Oersted como demostración de la relación entre la electricidad y el magnetismo. 7. Explica el origen del magnetismo en materiales paramagnéticos, ferromagnéticos y diamagnéticos. 8. Ilustra el campo magnético producido por una corriente que circula por un conductor recto, una espira y un solenoide. 9. Utiliza modelos matemáticos para calcular campos magnéticos: en un alambre recto, una espera y un solenoide. 10. Diferencia entre un motor, un generador y un transformador eléctrico.

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Actividad. 1

Diagnóstico de bloque:

a) ¿Qué entiendes por magnetismo?_______________________________________

_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________

b) Explica qué sucede cuando un imán de barra se parte en dos._________________

_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________

c) Explica qué es un imán:

a) natural ______________________________________

________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

b)artificial________________________________________________________________

_____________________________________________________________

___________________________________________________________________

c) temporal ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

d) permanente

________________________________________________________________________

__________________________________________________

d) Describe cómo interactúan los imanes cuando se acercan entre sí polos iguales y polos

distintos. ______________________________________________________

________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

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e) Explica qué es un campo magnético. ____________________________

________________________________________________________________________

____________________________________________________.

f) Describe en qué consisten las líneas de fuerza de un campo magnético.

________________________________________________________________________

____________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________

g) Dibuja la configuración del espectro magnético producido cuando: a) se acercan dos

imanes de barra por sus polos iguales y distintos; b) se tiene un solo imán en forma de

barra; c) se trata de un imán en forma de herradura.

h) ¿Qué se entiende por electromagnetismo. _________________________________

________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

i) ¿Qué se entiende por inducción electromagnética. __________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

______________________________________________________

j) Describe en qué consistieron los experimentos realizados Faraday con una bobina y un

imán, para demostrar la producción de una corriente y una fem inducidas.

__________________________________________________________________

________________________________________________________________________

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Actividad. 2 Resuelve los siguientes ejercicios relacionados al tema de electromagnetismo.

1. Determina el valor de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1 = 5 µC

y q2 = 4 µC, al estar separadas una distancia de 20 cm.

2. Calcular la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1 = 2 mC, q2 = -6 mC, al estar separadas por una distancia de 40 cm.

3. La fuerza con la que se rechaza una carga de 8 µC con otra carga, es de 0.4 N. Determinar el valor de la carga desconocida, si las dos cargas están a una distancia de 50 cm.

4. Calcula la distancia a la que se encuentran dos cargas eléctricas de 4 x 10-7 C cada una, al rechazarse con una fuerza de 0.05 N.

5. Determina el valor de la fuerza que actúa sobre una carga de prueba de 2 x10-7 C al situarse en un punto en el que la intensidad del campo eléctrico tiene un valor de 6 x 104 N/C.

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6. Determina el valor de la intensidad del campo eléctrico en un punto donde se coloca una carga de prueba de 7 µC, la cual recibe una fuerza eléctrica de 5 x 10-3 N.

7. Calcular la intensidad de campo eléctrico a una distancia de 40 cm de una carga de 9 µC.

8. El valor de la intensidad del campo eléctrico producido por una carga es de 4 x 105 N/C a 50 cm de distancia de ésta. ¿Cuál es el valor de la carga eléctrica?

9. La intensidad de campo eléctrico producido por una carga de 7 µC en un punto determinado es 5 x 105 N/C. ¿A qué distancia del punto considerado se encuentra la carga?

10. Una carga de 2 µC se coloca en un determinado punto de un campo eléctrico adquiriendo una energía potencial de 4 x 10-4 J. Calcula el potencial eléctrico en ese punto.

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11. Determina el valor del potencial eléctrico a una distancia de 15 cm de una carga puntual de 6 µC.

12. ¿A qué distancia de una carga puntual de 9 nC existirá un potencial de 400 V?

13. Calcular la intensidad de la corriente eléctrica en amperes y en miliamperes, si por una sección de un conductor circulan 50 C en 15 min.

14. Calcular el tiempo requerido para que por una sección de un conductor circulen 5 C; la intensidad de la corriente eléctrica es de 5 mA.

15. Un tostador eléctrico tiene una resistencia de 15 Ω cuando está caliente. Calcular:

¿Cuál será la intensidad de la corriente que fluirá al conectarlo a una diferencia potencial de 120 V.

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16. Calcular la resistencia del filamento de un foco que deja pasar 0.6 A de intensidad de corriente al ser conectado a una línea de 120 V.

17. Por una resistencia de 10 Ω fluyen 2 A.

Calcular:

¿Cuál es el valor de la diferencia de potencial a que están conectados sus extremos?

18. Determinar el valor de la resistencia equivalente de dos resistencias cuyos valores son: R1 = 10 Ω y R2 = 25 Ω, conectadas primero en serie y luego en paralelo. Dibuja el diagrama que represente la conexión en cada caso.

19. Dibuja la conexión en serie de cuatro lámparas de 40 Ω, 50 Ω, 60 Ω y 100 Ω respectivamente, conectadas a una línea de 120 V.

Calcular:

a) La resistencia equivalente del circuito

b) La intensidad de corriente que circula por el circuito.

c) La caída de tensión en cada resistencia.

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20. Elabora el dibujo de un circuito que represente tres resistencias de 10 Ω, 20 Ω y 50 Ω respectivamente, conectadas en paralelo a una batería de 40 V.

Calcular:

a) La resistencia equivalente del circuito.

b) La intensidad de corriente suministrada por la batería.

c) La intensidad de corriente por cada resistencia.

21. Un foco se conecta a una línea de 120 V si por su filamento circula una corriente de 0.5 A.

Calcular:

a) La potencia eléctrica del foco.

b) La resistencia del foco.

22. Una plancha con una resistencia eléctrica de 500 Ω recibe una diferencia de potencial de 120 V.

Calcular:

a) La potencia eléctrica de la plancha

b) La intensidad de la corriente que circula por la resistencia.

23. Un foco de 100 W dura encendido media hora.

Calcular:

El costo del consumo de energía eléctrica. Un kW-h = $ 50.00.

24. Por la resistencia de un calentador eléctrico circula una corriente de 8 A sí se conecta a una línea de 120 V.

Calcular:

a) La potencia eléctricas desarrollada por el calentador

b) ¿Qué energía eléctrica consume en kW-h al estar encendido 20 min?

c) ¿Cuál es el costo de la energía eléctrica consumida por el calentador?

Un kW-h = $ 50.00

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25. Una plancha eléctrica tiene una resistencia de 16 Ω y se conecta durante 20 minutos a una diferencia de potencial 120 V. ¿Qué cantidad de calor produce?

26. Un tostador eléctrico tiene una resistencia por la que circulan 10 A al estar conectado a una diferencia de potencial 120 V. ¿Qué cantidad de calor desarrolla en 3 minutos?

27. Determinar el calor desarrollado en dos minutos por un cautín eléctrico cuya potencia es de 150 W.

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BIBLIOGRAFÍA

• Carlos Gutierrez Aranzeta, “Física General”, Editorial Mc Graw Hill, 2009.

• Robert Resnick y David Halliday, Física II, C.E.C.S.A. México, 2007

• Paul G. Hewitt, Física Conceptual, Addison Wesley Iberoamericana, E.U.A. 2005.