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Corrien
Calor y Temperatura Potencial EléctricoMANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE
FÍSICAII
M.E. RAMÓN FCO. JAVIER MARTÍN HEREDIA.
VILLAHERMOSA, TABASCO, 2013.
Práctica No.1 Características de los líquidos. Bloque
Práctica No.2 Presión Hidrostática. Bloque
Práctica No.3 Principio de Pascal. Bloque
Práctica No.4 Principio de Arquímedes. Bloque
Práctica No.5 Gasto Bloque
Práctica No.6 Escalas Termométricas. Bloque I
Práctica No.7 Mecanismos de transferencia de calor. Bloque I
Práctica No.8 Dilatación de sólidos, líquidos y gases. Bloque I
Práctica No.9 El calor y las transformaciones del estado físicode la materia Bloque I
Práctica No.10 Cargas eléctricas. Bloque III
Práctica No.11 Campo eléctrico. Bloque III
Práctica No.12 Ley de Ohm. Bloque III
Práctica No.13 Circuitos eléctricos. Bloque III
Práctica No.14 Campo magnético. Bloque
Práctica No.15 Electromagnetismo. Bloque
Práctica No.16 El motor eléctrico Bloque
Fuentes Bibliográficas.
Anexo
A partir del Ciclo Escolar 2009-2010 la Dirección General
del Colegio de Bachilleres incorporó en su plan de estudios losprincipios básicos de la Reforma Integral de la Educación MediaSuperior (RIEMS), proporcionándoles así a los jóvenes una educaciónpertinente y relevante que les permita establecer una relación entrela escuela y su entorno.
La estructura curricular del Nivel Medio Superior estáintegrado por tres componentes de formación: Básico, Propedéutico yProfesional.
Dentro del componente de formación básica, seubica la asignatura de Física II, correspondienteal campo de las Ciencias Naturales, que estánrelacionadas con ciertas metodologías y estructuras mentalespara comprender fenómenos del mundo natural.
Por lo que por su propia naturaleza requiere quelos jóvenes conozcan y apliquen los métodos yprocedimientos de dicha ciencia para la resolución de problemascotidianos.
Por ello, un enfoque de competencias conlleva aplanteamientos pertinentes de los procesos de enseñanza yaprendizaje, actividad que compete al docente, quienpromoverá la creación de ambientes de aprendizaje ysituaciones educativas apropiadas al enfoque encompetencias, favoreciendo las actividades de investigación, asícomo del trabajo colaborativo a través de las prácticas delaboratorio, que tienen como objetivo fundamental fomentar
una enseñanza más activa, participativa, donde se impulse el métodocientífico, el espíritu crítico, así como el desarrollo dehabilidades.
La enseñanza de la Física puede
considerarse desde dos puntos de vista diferentes:
el de informar y el de formar. El primero consiste en
comunicar en el aula de clases los conceptos, principio y
leyes que la Física maneja, y el segundo tiene como objetivo
fundamental disciplinar a los jóvenes en las técnicas
de la investigación, que le permitan comprender el
fascinante mundo que lo rodea.
El presente contempla cuatro bloques que conforman el programa oficial de la
Dirección General deBachillerato.
El bloque I, contempla la hidráulica y sudivisión, que incluye la hidrostática y lahidrodinámica, las propiedades de los líquidos,así como los principios de Pascal, Arquímedes yel teorema de Bernoulli y sus aplicaciones.
En el bloque II, se aborda el tema del Calor y laTemperatura, en el cual se estudia la temperatura y lainfluencia del Calor en la dilatación de los cuerpos, sutransmisión y los cambios de estado de agregación.
En el bloque III, se estudia el temade la electricidad y su división que contemplala electrostática y la electrodinámica así como las leyesque las rigen.
En el bloque IV, se analiza la conjunción entre la electricidad y el magnetismo. El presente estáintegrado por 16 actividades experimentales organizadas en
diversas secciones: nombre de la práctica estáexpresa la idea del tema que se está tratando; el
objeto de aprendizaje satisface las propiedades delcontenido expresado en el programa de la asignatura,desempeño del estudiante en este se describe lo que seespera que el alumno logre al concluir la actividadexperimental, las competencias genéricas y susatributos se enlistan al final del manual y son las quetodo bachiller debe adquirir al concluir sus estudiosdel Nivel Medio Superior, las competenciasdisciplinares están orientadas a que los alumnos conozcany apliquen los métodos y procedimientos de esta cienciapara la resolución de problemas cotidianos, así como lacomprensión de su entorno, las cuales se enlistan alfinal.
En el fundamento aparece el sustento de la actividadque se realizará como antecedente del experimento; en el apartado de material y equipo se señala lo mínimo indispensable para realizar la actividad; en el procedimiento se describe paso a paso el desarrollo de la práctica; de igual manera aparece al final un cuestionario con una serie de cuestionamientos que le permitirán al alumno consolidar lo aprendido; en el apartado de conclusión y socialización, el joven intercambiará diferentes punto de vista con sus compañeros con respecto ala actividad realizada y por último, se hará referencia a lasbibliografías que puede consultar.
En el apartado de anexos, se describe la forma de usaralgunos instrumentos de medición, así como ladeducción de expresiones matemáticas utilizadasen las prácticas, en el apéndice se describesugerencias de guías de observación.
SE AUTODETERMINA Y CUIDA DE SICompetencia Atributo
1. Se conoce yvalora a sí
mismo y abordaproblemas y
retos teniendoen cuenta losobjetivos que
persigu
Enfrenta las dificultades que se le presentan y es consciente de sus valores, fortalezas y
debilidades. Identifica sus emociones, las maneja de manera constructiva y reconoce la necesidad de solicitar apoyo ante una situación que lo rebase. Elige alternativas y cursos de acción con base en criterios sustentados y en el marco de un proyecto de vida. Analiza críticamente los factores que influyen en su
toma de decisiones. Asume las consecuencias de sus 2. Es sensible alarte y
participa en laapreciación einterpretación
de sus
Valora el arte como manifestación de la belleza y expresión deideas, sensaciones y emociones. Experimenta el arte como un hecho histórico compartido que permitela comunicación entre individuos y culturas en el tiempo y elespacio, a la vez que desarrolla un sentido de identidad. Participa en prácticas relacionadas con el arte.
3. Elige ypractica
estilos devida
Reconoce la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social. Toma decisiones a partir de la valoración de las consecuencias dedistintos hábitos de consumo y conductas de riesgo.
Cultiva relaciones interpersonales que contribuyen a su desarrollo humano y el de quienes lo rodean.SE EXPRESA Y COMUNICA
Competencia Atributo4. Escucha,interpretay emitemensajes
pertinentesen distintoscontextos
mediante la
Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas. Aplica distintas estrategias comunicativas según quienes sean sus interlocutores, el contexto en el que se encuentra y los objetivos que persigue.
Identifica las ideas clave en un texto o discurso oral e infiere conclusiones a partir de ellas. Se comunica en una segunda lengua en situaciones cotidianas.PIENSA CRÍTICA Y REFLEXIVAMENTE
Competencia Atributo
5. Desarrollainnovaciones y
proponesoluciones aproblemas apartir demétodos
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno
de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo.Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.
Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su validez.
Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.6. Sustenta
unapostura personalsobre temas de
interés yrelevanciageneral,
considerando
Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito específico y discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y confiabilidad. Evalúa argumentos y opiniones e identifica prejuicios y falacias. Reconoce los propios prejuicios, modifica sus puntos de vista al conocer nuevas evidencias, e integra nuevos conocimientos y perspectivas al acervo con el que cuenta.APRENDE DE FORMA AUTÓNOMA
Competencia Atributo7. Aprende
poriniciativa e
interés propio a
Define metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. Identifica las actividades que le resultan de menor y mayor interés ydificultad, reconociendo y controlando sus reacciones frente a retos yobstáculos.
TRABAJA EN FORMA COLABORATIVACompetencia Atribut
o8. Participa ycolabora de
manera efectivaen equipos
Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo
un curso de acción con pasos específicos. Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas
de manera reflexiva.PARTICIPA CON RESPONSABILIDAD EN LA SOCIEDADCompetencia Atribut
o
9. Participacon una
concienciacívica y éticaen la vida desu comunidad,región, México
Privilegia el diálogo como mecanismo para la solución de conflictos. Toma decisiones a fin de contribuir a la equidad, bienestar y desarrollo democrático de la sociedad. Conoce sus derechos y obligaciones como mexicano y miembro de distintas comunidades e instituciones, y reconoce el valor de la participación como herramienta para ejercerlos. Contribuye a alcanzar un equilibrio entre el interés y bienestar individual y el interés general de la sociedad. Actúa de manera propositiva frente a fenómenos de la sociedad y se
mantiene informado. Advierte que los fenómenos que se desarrollan en los ámbitos local,10. Mantiene
unaactitud
respetuosahacia la
interculturalidad y la
diversidad de
Reconoce que la diversidad tiene lugar en un espacio democrático de igualdad de dignidad y derechos de todas las personas, y rechaza todaforma de discriminación. Dialoga y aprende de personas con distintos puntos de vistay tradiciones culturales mediante la ubicación de sus propias circunstancias en un contexto más amplio. Asume que el respeto de las diferencias es el principio de
11. Contribuyeal desarrollosustentable demanera crítica,con acciones
Asume una actitud que favorece la solución de problemas ambientales enlos ámbitos local,nacional e internacional.Reconoce y comprende las implicaciones biológicas, económicas, políticas y sociales del daño ambiental en un contexto global interdependiente.Contribuye al alcance de un equilibrio entre los intereses de corto y
1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.
2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.
3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea 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.
6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.
7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesospara la solución de problemas cotidianos.
8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.
11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental.
12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece.
13. Relaciona los niveles de organización química, biológica, física yecológica de los sistemas vivos.
14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.
Bloque: I Práctica No. 1
CARACTERÍSTICAS DE LOS LIQUIDOS
Objeto de Aprendizaje: Describe las propiedades físicas que caracterizan el comportamiento de los fluidos: Viscosidad, Capilaridad, Tensión Superficial, Cohesión, Adhesión.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Aplica los diferentes conceptos de los fluidos en situaciones de su vida cotidiana.
Competencias Genéricas: 5.5., 7.1.
Competencias Disciplinares: 4, 16.
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Las moléculas de los líquidos se unen debido a fuerzasentre ellas, dando como resultado algunas propiedadescaracterísticas, las cuales analizaremos para comprender losfenómenos físicos que ocurren en este estado de la materia.
MATERIALES Y EQUIPOS
Viscosidad Capilaridad Tensión
superficAdhesión Cohesión
Placa devidrio Gotero Regla graduadaCronómetroAgua,
Frasco con tapa
MechaAlcoholCerillos
Frasco JabónPopote
Cigarro
Tabla
Pintura Lapicero
Aceite Hojade
Vaso de precipitado AguaPintur
aAceite
PROCEDIMIENTO:
Parte I1.- Armar el arreglo de la figura2.- Deposita en el
vidrio, cuatro gotasde agua y mide la distanciaque alcanza al fluir por laacción gravitatoria, en0.5,1 y 1.5 s.
3.- Repite el pasodos, con los demásfluidos.
4.- Registre los datos obtenidos en la siguiente tabla.
Sustancia Tiempo (s) Distancia (cm)
Agua0.51.01.5
Miel0.51.01.5
Aceite0.51.01.5
5.- Elabore la gráfica (d - sust), para t = 1 s
6.- Efectuar la gráfica (d - t)
Tomando como referencia la gráfica del punto (5), ¿Cuáles sustancias son las de mayor viscosidad y por qué? En base a la gráfica del punto (6) enlistar las sustancias de las más viscosas a la de menor viscosidad: Explique cómo lo dedujo usted.
¿Qué representa físicamente la pendiente de la gráfica (d vst)?
Por lo que se concluye que los líquidos que fluyen con mayor facilidad presentan viscosidad.
Parte II1.- En un frasco, haz una solución jabonosa2.- Humedece una parte de la masa de trabajo3.- Introduce el popote en el agua jabonosa y
sopla para hacer una pompa sobre la parte mojada de la mesa.
4.- Después de hacer la media esfera jabonosa, aspira un poco del humo del cigarro y viértelo dentro de la pompa jabonosa usando el popote.
5.- Observa y escribe lo que sucede.
¿Qué nombre reciben las fuerzas intermoleculares de la pompa de jabón que no permite que el humo se escape?
Parte III1.- Vierte alcohol en un frasco2.- En la tapa coloca una mecha de tal suerte que quede remojada en el alcohol3.- Enciende y observa
Te has preguntado ¿por qué en un mechero el alcohol va ascendiendo al estar encendido? ¿Cómo se le llama a esta propiedad?
Parte IV1.- Pintar una pared o tabla2.- Raya con tu lapicero una hoja
3.- Impregna un papel con aceite.
¿Qué observas?
A la fuerza de atracción entre las moléculas de un sólidoy un líquido cuando hacen contacto se le llama:
ParteV1.- Vierte unas gotas de agua en el vaso de
precipitado que ya contenía agua previamente.2.- Repite el procedimiento anteriorcon pintura y luego con aceite.
¿Te has preguntado por qué dos gotas de la mismasustancia, al hacer contacto, forman una sola?, a esta propiedad se le llama:
CUESTIONARIO:1.- ¿Cómo se define a la hidrostática?
En los paréntesis de la derecha, escriba las letrasque relacionen correctamente ambas columnas tomándolas de la lista de la izquierda.
1.- Es la fuerza de atracción entre las moléculas de un sólido y un líquido, cuandohacen contacto …………….......................…….………… ( )
2.- Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una sustancia
.............................................
.............................................
........... ( )A. Cohesión
B. Adhesión
C. Capilaridad
D. Tensión
Superficial
E. Viscosidad
3.- En virtud de esta propiedad asciende la savia de lasplantas… ( )
4.- En virtud de esta propiedad unmosquito puede caminar sobre el agua
………………………………………………………………………… ( )
5.- Es la dificultad que presentan las capas de un líquido al deslizarse respeto a los demás ….................................................................( )
6.- Es la resistencia que presenta la superficie libre de un líquido a ser penetrado.................................................................................… ( )
7.- En virtud de esta propiedad es difícil romper una piedra o un ladrillo
………………………………………………………………………….( )
8.- En virtud de esta propiedad las gotas de agua se quedan en las paredes de un vaso de vidrio.….................................................................( )
Anexo A
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: I Práctica No. 2
“PRESIÓNHIDROSTÁTICA”
Objeto de Aprendizaje: Describe las propiedades físicas que caracterizan el comportamiento de los fluidos: Presión Hidrostática.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Argumenta como un líquido ejerce presión sobre el fondo y las paredes del recipiente que lo contiene.
Competencias Genéricas: 5.1; 8.2
Competencias Disciplinares: 5
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Todo líquido contenido en un recipiente, origina una presión sobre
el fondo y las paredes del mismo. Esto se debe a la fuerza que elpeso de las moléculas ejerce sobre un área determinada. Estapresión recibe el nombre de presión hidrostática, la cual aumentaconforme es mayor la profundidad, matemáticamente se expresa como:
MATERIAL
Botella de
plástico
PROCEDIMIENTO:
1.- Hacer con el clavo cuatro orificios a la botella a diferentes alturas.
2.- Tapar con una cinta masking tape los orificios y llenar totalmente la botella.
3.- Retire primero la cinta del primer orificio yobserve como es la salida del agua por el orificio.
4.- El paso anterior se repite para cada orificio volviendo a llenar previamente la botella.
5.- Anotar de acuerdo a lo observado en qué punto sale con mayor rapidez el agua y cuál es la causa.
6.- Determinar la presión hidrostática en cada punto y regístrelas en la tabla.
Gráfico g h Ph
1234
CUESTIONARIO:
Cambiarían las presiones calculadas en la tabla anterior, si en lugar de agua se empleara aceite:Justifique:
En un recipiente que contiene cierto líquido. ¿De qué
depende la presión hidrostática? Como se relaciona
el alcance del chorro de agua con la presión
hidrostática
Para determinar la presión hidrostática, la altura se mide de la base del recipiente hacia arriba o de la superficie libre hacia abajo.
Justifique_ Si se tienen dos líquidos diferentes, con densidadesr1 y r2, respectivamente, contenidos en recipientesidénticos, si en ambos recipientes se mide la presión a lamisma profundidad y si r1 > r2, la expresión querelaciona las presiones a esa profundidad en amboslíquidos es:Justifique su respuesta:
Si tapamos herméticamente el recipiente ¿qué
ocurre con la presión hidrostática? Justifique:
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: I Práctica No. 3
PRINCIPIO DEPASCAL
Objeto de Aprendizaje: Describe las propiedades físicas que caracterizan el comportamiento de los fluidos: Principio de Pascal
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Explica el principio de Pascal a partir de experimentos sencillos.
Competencias Genéricas: 5.1., 7.1.
Competencias Disciplinares: 5, 8.
FUNDAMENTO:Tiempo: 50 min.
Uno de los principios fundamentales de la hidrostática es el de
Blaise Pascal, el cual establece que la presión aplicada a un
fluido encerrado se transmite con la misma intensidad a cada punto
de éste y de las paredes del recipiente que lo contiene, teniendo
una gama de aplicaciones (gato hidráulico, máquinas hidráulicas,
etc).En esta actividad analizaremos el funcionamiento de la prensa
hidráulica que está basada en este principio.
MATERIALES
1 Caja de Madera1 Jeringa grande1 Jeringa chicaManguera transparente
PROCEDIMIENTO:
Parte I1.- Realizar dos perforaciones en la tapa de la
caja de tal suerte que quepan las jeringas en cada uno.
2.- Sujetar bien las jeringas a la tapa.3.- Llenar con el aceite hidráulico la manguera así como las jeringas hasta cierta altura.4.- Con la manguera conectar las jeringas5.- Colocar nuevamente la tapa en la caja.
Parte II Empleando el dispositivo que armaste,
determina la fuerza aplicada para levantar un objeto.
1.- Medir los diámetros de las jeringas
d1 = d2 =
2.- Coloca un objeto de masa (m) sobre el pistón mayor.3.- Determine la fuerza aplicada con la expresión:
Datos
Fórmula Sustitución Resultado
Anexo B
CUESTIONARIO:
¿Cuál es el objetivo principal del funcionamiento de la prensa hidráulica?
De acuerdo al resultado de su experimento que puedes concluir_
La aplicada a unfluido encerrado se transmite con la misma intensidada cada punto de éste y de las paredes delrecipiente que lo contiene, expresa el principio de
¿En que se basa el funcionamiento de los gatos hidráulicos?
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: IPráctica No. 4
PRINCIPIO DEARQUIMIDES
Objeto de Aprendizaje: Describe las propiedades físicas que caracterizanel comportamiento de los fluidos: Principio de
Arquímedes.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Explica el principio de Arquímedes a partir de experimentossencillos.
Competencias Genéricas: 7.3; 8.2
Competencias Disciplinares: 5
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Cualquier persona familiarizada con algún deporte acuático, haobservado que los objetos parecen perder peso cuando se sumergen enel agua. En efecto, un objeto puede incluso flotar en la superficiedebido al empuje que recibe.
El principio que explica este fenómeno fue descubierto
por Arquímedes de Siracusa, por lo que lleva su nombre; el
cual establece que un cuerpo sumergido en el seno de un
fluido, sufre un empuje ascendente igual en magnitud al peso del
fluido desalojado.
MATERIALES
Vaso de precipitado
PROCEDIMIEN1. Determine el peso del metal en el aire con eldinamómetro en Newton.
2. En el vaso de precipitado vierta cierta cantidad de agua y tome la lectura de
Vo en ml.
3. Introduzca el metal totalmente en el agua y obsérvese si el dinamómetro detecta una pérdida de peso, escriba el nuevo peso.
4. Escriba el nuevo volumen V que se obtiene con el metal sumergido.
NOTA: 1 ml = 1 * 10-6 m3
5. Determine la magnitud del empuje hidrostático.
. Compare su resultado con el del peso del líquido desalojado, tenemos:
Anexo C
1. Al comparar la magnitud del empuje hidrostático con el peso del líquido desalojado ¿Se cumplió el principio de Arquímedes? Justifique:
2. ¿Qué ocurriría si el peso del metal es mayor queel empuje que recibe?
3. ¿A qué es igual la fuerza de flotación?
4. El peso del agua desplazada por la parte sumergida de un objeto flotante es igual a:
5. ¿Qué establece el principio de Arquímedes?
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
PROCEDIMIENDiscuta y razone con los integrantes de su equipo,el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: I Práctica No. 5
GASTO
Objeto de Aprendizaje: Describe las características de los fluidos en movimiento
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Aplica las diferentes ecuaciones y modelos matemáticos en la solución práctica de problemas de fluidos en movimiento.
Competencias Genéricas: 5.1., 8.3
Competencias Disciplinares: 10
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Cotidianamente el agua llega a nuestra casa por medio de tuberías, ¿has
pensado como podría calcularse la cantidad de agua que pasa por ella?
Con esta actividad podrás comprenderlo, pues cuando el agua fluye a
través de ella, es común hablar de su gasto, que por definición es la
relación existente entre el volumen del líquido que fluye y el tiempo que
tarda en fluir, pero ten presenteque también puede determinarse empleando la velocidad, sus expresiones matemáticas son:
MATERIALES
Probeta graduada Regla graduada Cinta Masking tape
EQUIPO
Vernier
PROCEDIMIEN
m3/
1.- Llenar con agua el recipiente. Destapar únicamente el orificio con menor profundidad y recibir en la probeta graduada el líquido desalojado durante 7 s.
2.- Medir el volumen desalojado en (ml) y convertirlos a m3.3.- Determinar el gasto, con la expresión
4.- Llenar nuevamente el recipiente y tapandola perforación (1) destape la (2) y realice los pasos anteriores, así sucesivamente con los puntos restantes.
5.- Escriba los datos obtenidos en la tabla
Orificio
Volumen(m3)
Tiempo(s)
1234
Parte IIDeterminación del Gasto teórico, para cada punto.
CUESTIONARIO:
1.- Comparar el gasto teórico obtenidocon el experimental. Escriba sus observaciones
2.- Que le ocurriría al gasto si se aumentael diámetro del orificio del recipiente
_ yla rapidez
.
PROCEDIMIEN3.- Si el diámetro del orificio se duplica. ¿Cuántas veces aumenta el gasto? y si se triplica veces.
4.- Para determinar el gasto que fluye por una tubería, ¿influye el tiempo de salida del agua por lasección transversal? justifique
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
PROCEDIMIEN
Bloque: Il Práctica No. 6
ESCALASTERMOMETRICAS
Objeto de Aprendizaje: Reconoce las siguientes escalas de temperaturas y sus unidades: Fahrenheit, Celsius, Kelvin y Réaumer.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Comprende la relación que existe entre las diferentes escalas termométricas.
Competencias Genéricas: 5.1., 7.1.
Competencias Disciplinares: 8,9.
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
En la vida cotidiana es común usar como sinónimoslos conceptos de temperatura y calor, aunque ambos son unamanifestación de energía, físicamente difiere uno del otro,pues la temperatura está asociada a la energía cinética promediode las moléculas de un cuerpo, mientras que el calor es laenergía que se transmite de un cuerpo de temperatura elevada a otrode temperatura inferior.Si se desea determinar la temperatura de un objeto o sustancia
se recurre al uso de los termómetros, los cuales están diseñados con diferentes escalas (Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Réaumer).
MATERIALES
PROCEDIMIEN1. Tomando como referencia la escala centígrada
marcar en una de las reglas el punto de fusión y ebullición del agua, es decir, el 0 y 100 °C.
2. En las reglas restantes marcas sus puntos iniciales y finales considerados en los dibujos.3. Establecer una escala de 5° y llenar el siguiente cuadro
°C °F K °Re100 212 373 80
2015105
0 32 273 0Anexo D4. Con base en los resultados obtenidos, elaborar las fórmulas que nos permitan realizar
las conversiones analíticamente.Anexo E
5. Con los valores de la tabla y las fórmulas, realizar la transformación de temperaturas de una escala a otra.
Ejemplo: Un objeto se encuentra a una temperatura de 25 ° C ¿Cuál es su equivalencia en las otras escalas?, realizarlo gráfica y analíticamente.
Anexo F
CUESTIONARIO:Teóricamente la menor temperatura posible es _ y equivale a _°C determinada por
De acuerdo a los resultados de la tabla cada grado Fahrenheit a cuanto equivale en la centígrada
Tomando como referencia su información cada grado en la escala Réaumer a cuantos equivale en la centígrada
Al realizar la transformación de temperatura, gráfica y analíticamente, ¿obtuvo los mismos resultados?, comente_
¿Qué consideraciones hizo Andrés Celsius para proponer la escalatermométrica que lleva su nombre?
PROCEDIMIENCONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
PROCEDIMIEN
Bloque: ll Práctica No. 7
MÉCANISMO DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Objeto de Aprendizaje: Magnitudes físicas y su medición.Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Explica la transmisión del calor de los cuerpos que ocurren en su entorno.
Competencias Genéricas: 5.6, 6.3
Competencias Disciplinares: 7
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
El calor se transmite en los sólidos, líquidos, gases y
en el vacío por tres formas diferentes. En los sólidos por
conducción en los líquidos y gases por convección; en los gases y
en el vacío por radiación: a) conducción: se caracteriza por la
agitación que el calor produce entre las moléculas de un cuerpo y
que se transfiere en forma sucesiva de una a otra molécula. b)
convección: es el proceso por el cual se transmite calor, debido
al movimiento de las masas calientes de un fluido, cuando existe
una diferencia de temperatura. c) radiación: es el proceso por el
cual se transmite calor, debido a la emisión continua de energía
desde la superficie de los cuerpos. Ésta se realiza
por medio de ondas electromagnéticas, a unavelocidad aproximada de 300,000 km/s
MATERIALES EQUIPOMechero de Bunsen Varilla de aluminio Varilla de hierro
PROCEDIMIEN
UnavelaPinzaSoporte universal completoVaso de precipitadoCircuito Simple (foco,soquet y clavija)Aserrín
Cronómetro
SUSTANCIAS
Agua
PROCEDIMIENParte I1. Arme el dispositivo de la figura (a)2. Sobre la varilla de hierro coloque a 10 cm de distancia un pedacito de cera de la vela.3. Encienda el mechero y observe que ocurre con la cera que colocó sobre la varilla.4. Tome el tiempo que tardó en derretirse la cera.5. Repita el procedimiento empleando una varilla de aluminio
Parte II
1. Arme el arreglo de la figura (b)2. Vierta agua en vaso
de precipitado y eche el aserrín
3. Encienda el mechero4. Observe el
movimiento de las partículas del aserrín al irse calentando el agua.
Parte III1. Armar un circuito simple como el de la figura (c)2. Con mucho cuidado
conecte el circuito en la toma de corriente.
3. Coloque su mano cerca del foco, sin tocarlo.
CUESTIONARIO:1. En la primera parte de su práctica ¿en cuál de lasdos varillas se derritió primero la cera?
_Justifique:
2. ¿A qué se debe que transmi a los de materiales? ; ¿Qué
nombre recibe este
proceso?
3. Escribe que ocurrió con las partículas del aserrín al irse calentando el
agua ¿A qué se debe? ¿Qué nombre recibe este proceso?
4. De acuerdo a la parte III, ¿qué sintieron al acercar su mano sin tocar el
foco? ¿Cómo se llama a este mecanismo de transferencia de calor?
PROCEDIMIEN5. Una chimenea calienta una habitación transmitiendo calor por:
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: II Práctica No. 8
“DILATACIÓN DE SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES”
Objeto de Aprendizaje: Reconocer la dilatación de los cuerpos: Lineal, Superficial y Volumétrica.
Desempeño del estudianteal concluir la práctica: Identifica a través de experienciascotidiana la dilatación térmica de los cuerpos.
Competencias Genéricas: 5.5
Competencias Disciplinares: 4
FUNDAMENTO:
El efecto que produce un cambio de temperatura sobre los cuerpos es una modificación en su tamaño.
Con pocas excepciones (agua, hule), todas las sustancias o materiales aumentan su tamaño cuando la
temperatura aumentaLos cuerpos que más se dilatan son los gases, siguen a éstos los
líquidos, y los menos dilatables son los sólidos.Los sólidos pueden presentarse en forma de hilos, de láminas o con las tres dimensiones
apreciables. De ahí que existe la dilatación lineal, superficial y la volumétrica.
MATERIALES
Construir unpéndulo como semuestra en lafigura si secuenta con (Anillode Gravensande)puede serempleado.Mechero de bunsen.
MatrazSoporte universal con anillo metálico.
Tela de asbesto y pinzas de sujeciónUn tapón perforadode huleTubo delgado devidrioCircuito simple(clavija, cable, soquet, foco de 100W)Globo
Parte I1. Introduce la bolita en el anillo y observa que pasa
a travésde él.
2. Con el vernier mida el diámetro exterior de la bolita y tome nota (Li)
3. Tome la temperatura inicial de la bolita y registresu resultado (ti)
4. Con el mechero de bunsen suministre calor a la bolita por un tiempo razonable, posteriormente trate de repetir el paso 1. Si no pasa ha ocurrido el fenómeno de no ser así, continúe calentando.
5. En el momento que no atraviese el aro, con mucho cuidado mida el nuevo diámetro de la bolita.6. Realice la lectura de la temperatura en ese momento (tf)7. Compare la lectura del punto (6) con el de la ecuación:
Anexo G
Parte II1. Arme un dispositivo como el de la figura2. Coloque en el tapón
una varilla delgada y el termómetro
3. Vierta agua en el matraz4. registre la lectura del
termómetro y haga una marca en el tubo delgado hasta donde está elaguainicialmente.
5. Encienda el mechero, registre en la tabla la dilatación por cada grado centígrado de temperatura
Temperatura (inicial) Dilatación (cm)1 °C2 °C3 °C
6. Con los datos de la tabla, realizar el diagrama (d vs t).
Parte III
1. Infla levemente un globo2. Activa el circuito que armaste previamente3. Acerca el globo al foco y observa
CUESTIONARIO:1. Al suministrarle calor a un cuerpo, incrementa su
temperatura y se dilata, de acuerdo a lo anterior cual afirmación es correcta y justifique:
a) Aumenta el volumen de su partículab) Se debe al aumento del espacio que las separa:
2. De acuerdo a la parte I, explica por qué la bola de metal no pasó por el anillo de
Gravensande.
3. De acuerdo con la gráfica del punto dos de la actividad la dilatación del agua en el tubo es la misma por cada grado centígrado de temperatura; justifique.
4. Explica por qué varió el nivel del agua en el tubo delgado después de cierto tiempo de aplicar el
Calor.
5. De la parte tres, ¿varía el volumen del globo?, si su respuesta es afirmativa a que se debe, justifique:
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: Il Práctica No. 9
EL CALOR Y LAS TRANSFORMACIONES DEL ESTADO FÍSICO DE LA MATERIA
Objeto de Aprendizaje: Calor latente de fusión y vaporizaciónDesempeño del estudiante al concluir la práctica:
Resuelve problemas relacionados con el calor y la temperatura.
Competencias Genéricas: 5.1., 7.1., 8.1
Competencias Disciplinares: 3
Tiempo: 50 min.
FUNDAMENTO:
Es fácil comprender que para aumentar la temperatura deuna sustancia es necesario aumentar la energía cinética de susmoléculas. Esto se logra aplicando calor.
Debemos tener presente dos situaciones en que la temperaturapermanece constante, la primera es el cambio de hielo a agua y lasegunda de agua a vapor; el calor suministrado en estas situacionesse le llama calor latente.
MATERIALES EQUIPO
MecheroTrípodeParrilla metálicaVaso de precipitadoHielo
TermómetroBalanza granataria
PROCEDIMIEN
1. Arma el dispositivo que se le indica2. Determine la masa (m) del hielo (se sugiere un cubito)3. Registre la temperatura cuando solo haya hielo en el recipiente.4. Tomando como referencia la masa del hielo y la
temperatura inicial de éste, determine la cantidad de calorpara elevar la temperatura del hielo hasta su punto de fusión, conla ec.
Anexo H5. Teniendo presente el valor del calor latente para la fusión del agua, y con la ec.
, determine elcambio de fase.
Anexo I6. De nuevo se determina el calor para elevar la
temperatura del agua de 0 °C hasta la temperatura deseada, en nuestro caso 30 °C.
7. Por último se encuentra la cantidad de calor requerida para convertir el hielo a su fase liquida.Anexo J
Nota: Resuelva usted, el ejemplo
CUESTIONARIO:
1. Del esquema escriba usted la ecuación de “Q” que corresponde de acuerdo al punto
señalado. Y escriba su valor en la tabla.
2. Es el calor que se requiere aplicar al hielo para cambiar su fase a agua:
3. Cuando una sustancia pasa del estado líquido a gaseoso, o viceversa, se le llama:
4. Expresión que se emplea para determinar los cambios de fase:
PROCEDIMIEN5. Basados en los datos obtenidos, realizar la gráfica (T - Q)Anexo K
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: Ill Práctica No. 10
CARGASELECTRICAS
Objeto de Aprendizaje: Identifica conceptos básicos de la electrostática: Carga eléctrica, Conservación de lacarga.
Desempeño del estudianteal concluir la práctica: Reconoce el concepto de carga eléctrica y establece la ley que les rige.
Competencias Genéricas: 5.1., 8.1
Competencias Disciplinares: 4
FUNDAMENTO:
Al filósofo griego Tales de Mileto, se le atribuye el haber
sido el primero en dejar constancia de que al frotar el ámbar con
una piel, producía chispas y atraía hojas secas, pelusas, etc.,
por lo que este poder “mágico” de atracción fue considerado
sencillamente como un interesante suceso natural.
Fue hasta el siglo XVII que el inglés Sir William Gilbert
quien retoma los trabajos de Tales de Mileto y realiza
observaciones con diferentes materiales al frotarlos,
atribuyéndosele haber inventado la palabra electricidad.
Posteriormente Benjamín Franklin, dedujo a partir de sus
experimentos, que al frotar a los materiales eléctricos, éstos
se cargaban con dos tipos de cargas, a las que llamo positiva
y negativa. Tengamos presente que la carga eléctrica, es
una de las propiedades básicas de ciertas partículas
elementales de las cuales se compone toda la materia. La
electrostática tiene dos leyes fundamentales. Laprimera de ellas es la referente a las cargas y la segunda conocida como la ley de coulomb.
MATERIALES
GlobosHilo nylon o de sedaTela de lana o piel de conejoTrocitos de papelSoporte universalHileraRegla de plástico
PROCEDIMIENParte I“Como Enemistar Dos Globos”1. Infla dos globos y átalos como indica la figura
(1), sin queestos se junten.
2. Carga los globos, frótalos con lana o con un trozo de piel.
3. Déjalos colgando y anota tus observaciones.4. Interpón tu mano
entre ambos globos sin tocarlos y observa
Parte II
1. Colocar sobre una mesavarios pedacitos de papel o ceniza de cigarro.
2. Infla un globo (fig. 2) y frótalo enérgicamente en el cabello seco de uno detus compañeros,puede usted usar un peine si lo desea.
3. Acércalos a los pedacitos de papel y/o ceniza y observa.
Parte III
1. Arma el arreglo de la figura (3)2. Frota la regla
vigorosamente con la tela de lana y acércala a la hilera en forma paralela.
3. Observe y escriba su comentario.
CUESTIONARIO:Parte IAl cargar ambos globos, ¿Qué observamos al tratar de juntarlos por medio de los hilos?:
¿Porque al interponer la mano los globos se atraen?
Parte II¿Qué tipo de carga Adquiere el globo al cargarlo?
PROCEDIMIEN
¿Qué ocurrió al acercarle el globo a los trocitos de papel?
¿Por qué después de cierto tiempo los pedacitos de papel salen disparados del globo?:
¿Qué ocurre cuando acercas el peine a tu cabeza?
Parte III¿Qué observaste al acercar la regla a la hilera?
En base a la pregunta anterior, ¿a qué atribuyes que ocurre?
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: I Práctica No. 11
CAMPOELÉCTRICO
Objeto de Aprendizaje: Identifica el concepto de campo eléctrico.Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Explica de manera oral y escrita el concepto de campo eléctrico.
Competencias Genéricas: 7.3, 8.1
Competencias Disciplinares: 7
FUNDAMENTO:
Tiempo: 50 min.
Sabido Una carga eléctrica se encuentra siempre rodeadapor una región denominada campo eléctrico. El campo eléctricoes invisible, pero su fuerza ejerce acciones sobre los cuerposcargados y por ello puede detectarse su presencia, así como medirsu intensidad.
El inglés Michael Faraday introdujo, el concepto de líneas de fuerza para representarlo gráficamente.
MATERIALES EQUIPO
Caja de Petri Papel milimétrico Cinta adhesivaClavo de acero (2 o 3 pulgadas)Pinza aislada
Fuentes de poder (alto voltaje)
SUSTANCIA
AceiteAlpiste
PROCEDIMIENTO:
Parte I1. Conecta la fuente de alto voltaje a la toma de corriente.2. Con mucho cuidado fija el papel milimétrico en la mesa con la cinta adhesiva.3. Ahora coloca sobre el papel milimétrico uno
de los cables también apoyándote de la cinta.4. Mueve la perilla de la fuente para que éste funcione y con mucho cuidado, acerca el
otro cable que contiene el “caimán” procura tomar dicho cable con un trozo de hule o en su defecto usa la pinza aislada.
5. Acerca lentamente el caimán movible al que está fijo aproximadamente 2 cm y muévelo hasta acercarlo lo suficiente para que salte una chispa eléctrica.
6. Cuenta o marca la distancia en el papel milimétrico donde se formó el arco eléctrico.7. Escriba sus comentarios:
Parte II:1. En una caja de petri vierte cierta cantidad de aceite.2. Espolvorea un poco de alpiste.3. Con uno de los “caimanes” sujeta el borde
de la caja de petri y con mucho cuidado introduce el clavo que sujeta el otro caimán dentro del aceite.
4. Haz funcionar la fuente de alto voltaje y observa la orientación de dichas semillas.5. Escriba sus comentarios:
CUESTIONARIO:
1. ¿Qué es el campo eléctrico?
2.- Dibuje la configuración del campo eléctrico producido por una carga puntual negativa
3.- Dibuje la configuración del campo eléctrico producido por una carga puntual positiva
4.- Dibuje la configuración del campo eléctricoproducido por dos cargas de diferentes signos
5.- Dibuje la configuración del campo eléctrico producido por dos cargas positivas
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: Ill Práctica No. 12
LEY DEOHM
Objeto de Aprendizaje: Establece la relación de corriente eléctricay la Ley de Ohm.Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Aplica modelos matemáticos para resolver problemas relacionados a la Ley Ohm.
Competencias Genéricas: 5.5; 8.1
Competencias Disciplinares: 3; 11
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Un circuito eléctrico es un sistema en el cual, la
corriente fluye por un conductor en una trayectoria completa
debido a una diferencia de potencial, existiendo en él tres
elementos fundamentales, la diferencia de potencial o voltaje,
corriente y la resistencia.
Se le atribuye al físico alemán George Simón Ohm, el haber
demostrado mediante sus experimentos que al aumentar el voltaje en
un circuito, la intensidad de la corriente es mayor, lo contrario
ocurre al aumentar la resistencia. Lo anterior lo condujo a enunciar
la Ley que lleva su nombre. Su expresión matemática es:
Cabe hacer mención que dicha ley presenta algunas limitaciones.Anexo L
MATERIALES EQUIPO
4 Pilas de 1.5 V AlambreCinta adhesiva
MultímetroInterruptorResistencia eléctrica (300 y400 Ω)
V
I
PROCEDIMIENTO:
1. Armar el circuitoeléctrico como el de la figura2. Realiza la lectura
del voltaje real suministrado porla pila, así como la de la
corriente.3. Realice el mismo paso
(2) pero con dos pilasen serie, es decir, con 3 V.
4. Repita el paso anterior pero con tres pilas y luego con cuatro pilas, respectivamente.
Para cada caso escriba los valores del voltaje real yde la intensidad de la corriente en amperes.
5. Determine el valor de la resistencia con la expresión
Pilas
Voltaje e intensidades (datos experimentales)
R (ohm)
V ( Volts) I (Ampere)
1.5V3.0V4.5V6.0V
CUESTIONARIO:
1. Con los datos del cuadro anterior, graficar el voltaje en función de la intensidad de la corriente.
2. ¿Qué significado físico tiene el valor de la pendiente de la gráfica?:
3. Se comprobó la ley de Ohm en el experimento?, Explica.
4. De acuerdo a lo observado en el experimento, escriba lo que se le solicita. “La intensidad de la corriente eléctricaque pasa por un conductor será si aumenta el voltaje que recibe y será si aumenta su resistencia”.
5. Dispositivo que se emplea para medir la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito?:
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: Ill Práctica No. 13
CIRCUITOSELÉCTRICOS
Objeto deAprendizaje:
Identifica las características de los circuitos con resistencias conectadas en: serie, paralelo y mixto.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Determina la resistencia total, el voltaje y la corriente en una conexión de resistencia.
Competencias Genéricas: 5.5, 5.3
Competencias Disciplinares: 8, 9
FUNDAMENTO: Tiempo: 50 min.
Una conexión de resistores en serie es aquella en
donde sus elementos están unidos uno a continuación del
otro por medio de un conductor, formando una sola
rama; la intensidad de la corriente eléctrica sólo tiene un
camino para pasar a través de ellos, lo que quiere decir que si se
desconecta uno, se interrumpe en los demás.
Por otro lado, el voltaje se reparte proporcionalmente al valor
de cada uno de los resistores, es decir, el voltaje total es igual
a la suma de los voltajes en cada resistor.
La combinación de resistencias se puede sustituir por una equivalente, que se obtiene con la suma de
todas ellas.
PROCEDIMIENTO:
Parte I. Circuitos en Serie1. Arme usted, el arreglo mostrado en la
figura.2. Elimine uno
de los focos con delicadeza
3. Suelte por cualquiera de los amarres el circuito y observe
Parte II. Circuitos en Paralelo1. Arme usted, el
arreglo mostrado en la figura.
2. Elimine unode los focos con delicadeza
3. Suelte por cualquiera de los amarres el circuito y observe
CUESTIONARIO:
Parte I. Circuitos en Serie1.- Dibuje usted el diagrama de la conexión
2.- ¿Cuáles son los elementos básicos que constituyen un circuito eléctrico por muy simpleque este sea?
3.- ¿Qué ocurrió con la iluminación de los focos al eliminar uno de ellos, es decir, dejar la conexión con dos?
4.- ¿Cómo es la corriente eléctrica en un circuito en serie?
5.- ¿Qué sucede si se interrumpe el paso de la corrienteen cualquier punto del circuito?
6.- Escriba dos aplicaciones de este tipo de conexión, empleadas comúnmente
Parte II. Circuitos en Paralelo1. Dibuje usted el diagrama de la conexión.
2. ¿Qué observa con respecto a la intensidad luminosa de cada foco comparada con la práctica anterior?
3. ¿Qué ocurrió al eliminar uno de los focos del arreglo?
4. ¿Cómo es el voltaje en una conexión en paralelo?
5. ¿Cuál es la ventaja de utilizar este tipo de conexiones en nuestras casas?
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: IVPráctica No. 14
CAMPOMAGNÉTICO
Objeto de Aprendizaje: Explica el concepto de campo magnético y lo representa gráficamente por medio de líneas de fuerza.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Demuestra mediante experimentos la existencia de los polos magnéticos en un imán.
Competencias Genéricas: 5.5, 6.1
Competencias Disciplinares: 5
Tiempo: 50 min.
FUNDAMENTO:
Entre los polos de los imanes existen fuerzas de
atracción o de rechazo; su dirección sigue determinadas
líneas, llamadas de fuerza de campo. Como un imán aislado posee
ambos polos, también aparecen en torno a él, las líneas de fuerza
mencionadas yendo de uno a otro. Se conviene en asignar al Polo
Norte el carácter de fuente de las líneas, es decir, se supone que
de él salen; y el Sur es el sumidero olugar por donde entran. De acuerdo a lo anterior, las líneas van deNorte a Sur por el exterior.
MATERIALES
Imanes permanentes
PROCEDIMIEN
Parte I1. Ponga un imán de barra sobre la mesa de trabajo2. Coloca la hoja de papel sobre él3. Suavemente rocía las limaduras de hierro sobre el papel.4. Observa la imagen que forma las limaduras de hierro.5. Marca sobre el papel la forma de la figura.
Parte II1. Colocar dos imanes de barra sobre la mesa
teniendo cuidado de colocar el Polo Norte de uno con el Polo Sur del otro.
2. Repita el procedimiento de la parte I
Parte III1. De nueva cuenta ponga los dos imanes
sobre la mesa con los dos Polos Nortes encontrados.
2. Repita el procedimiento de la parte I
CUESTIONARIO:
1. De lo observado en la parte I, II y III dibuje las líneas de fuerza y señale, con una flecha, su dirección de acuerdo con la convención establecida.
2. ¿Todos los metales son atraídos por un imán? Justifique
3. ¿Cómo se clasifican los materiales de acuerdo a la propiedad que tienen de imantarse?
4. ¿Cuáles son los tipos de imanes que existen?
5. A las parejas de polos magnéticos se les llama
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
PROCEDIMIENDiscuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: IV Práctica No. 15
ELECTROMAGNETISMO
Objeto de Aprendizaje: Inducción electromagnéticaDesempeño del estudiante al concluir la práctica:
Explica el experimento de Oesterd como demostración dela relación entre la electricidad y el magnetismo.
Competencias Genéricas: 5.1., 7.1.
Competencias Disciplinares: 4
FUNDAMENTO:
Tiempo: 50 min.
El físico danés Hans Cristian Oersted, al realizar un
experimento descubrió por casualidad, uno de los principios más
importantes del siglo XIX; el electromagnetismo.
Al conectar los bordes de una pila eléctrica con un alambre, vio
cómo se movía una aguja imantada que se encontraba muy cerca.
Se habían estudiado hasta ese momento la electricidad y el magnetismo como campos diferentes, ello lo
condujo a demostrar que entre ambos había una estrecha relación.
MATERIALES
Alambre de cobre delgadoLimadura de fierro, alfileres, clavos, etc. Tornillos de hierro (2, 3 y 4 pulg)
PROCEDIMIEN
TAMAÑO FUERZA DEL IMÁNTornillo grandeTornillo medianoTornillo pequeño
1. Enrolle el alambre alrededor de los tornillos dejando en cada extremo unos 10 cm. Ver figura.
2. Lije las puntas de los extremos del alambre de cobre.3. Sujeta los solenoides con una cinta en los extremos.4. Une las terminales del solenoide a los polos de la pila.5. Trata de levantar los alfileres, la limadura
de fierro, los clavos y clips con cada uno de los dispositivos que armaste.
6. Registra por medio del código de referencias, que diferencia encuentras en cuanto a la
fuerza del imán con la del grosor de los tornillos.
Referencia
MuchaMediaPoca
7. Repite la operación anterior utilizando únicamente el electroimán pequeño, pero con
1, 2 y 3 pilas conectadas en serie. Registra la fuerza del imán, utiliza para ello el código anterior.
VOLTAJE FUERZA DEL IMAN1.5 V3.0 V4.5 V
8. En este paso tomaremos tres tornillos del mismo tamaño y al primero le daremos 20 vueltas con el alambre de cobre; al segundo 60 vueltas, y al tercero 120 vueltas. Comprueba la fuerza de estos tres electroimanes acercándolas a la brújula y registra. (Utiliza el mismo código).
SOLENOIDE FUERZA DEL IMAN20
Vueltas60Vueltas120Vueltas
CUESTIONARIO:
PROCEDIMIEN1. En el punto (6) ¿encuentra usted relación entre
el grosor de los tornillos y la fuerza del electroimán? Justifique su respuesta.
2. Para el punto (7) ¿con que tiene relación la fuerza del imán? Justifique.
3. ¿Cuáles son los tres elementos que influyen sobre la fuerza de un electroimán?
4. Los dispositivos que armaste se conocen como electroimán con núcleo de hierro. ¿Por qué se convierten en imán?
5. Mencione algunos dispositivos de usos prácticos en los que se encuentre presente el electromagnetismo.
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
Bloque: IV Práctica No. 16
EL MOTORELÉCTRICO
Objeto de Aprendizaje: Diferencia entre los campos magnéticos producidos por una espira, un solenoide y un electroimán.
Desempeño del estudiante al concluir la práctica:
Diseña y construye aparatos basados en los conceptos del electromagnetismo.
Competencias Genéricas: 4.5, 8.3
Competencias Disciplinares: 8, 9
FUNDAMENTO:
Tiempo: 50 min.
Fue inventado por el científico inglés Michael Faraday,
básicamente funciona como un electroimán donde la corriente
circula por cables enrollados (bobina) dentro de un campo
magnético, y genera movimiento, nos sirve para convertir energía
eléctrica en mecánica.
Su utilidad es muy variada tanto en la industria, en los
transportes y en forma especial en los electrodomésticos
(licuadora, batidora, lavadora, secadora de cabello, etc.)
haciendo nuestra vida máscómoda.
MATERIAL
6 m Alambre de cobre40 cm Alambre del grueso
PROCEDIMIENTO:
1. Bobina el alambrede cobre formando un círculo, como se indica en la figura,los extremos deben ser lijados.
2. Con el alambregrueso de cobre,realiza dos soportesterminando sus extremosen dos trinches, laspuntas deben serlijadas paraeliminar el barnizaislante.
3. Clava en latabla lo realizado enel punto (2), ver figura
4. Coloca sobre lossoportes el bobinado yen la parte de abajoel imán, tal comoindica la figura.
5. Conecta los extremos libres de los cables a la pila.
CUESTIONARIO:
1. ¿Qué observas cuando se conectan los cables de la pila?
2. Explica por qué gira la bobina.
3. ¿Qué ocurre si varías el voltaje quitando una delas pilas y volviéndolas a conectar?
4. ¿Qué sucede si la bobina se forma con el doble de espiras?
5. Escriba al menos cinco dispositivos en los que se encuentra presente un motor eléctrico en nuestra vida diaria.
CONCLUSIÓN Y SOCIALIZACIÓN:
Discuta y razone con los integrantes de su equipo, el desarrollo y resultados del experimento e informe sus conclusiones.
BIBLIOGRAFÍA
Valdivia Pérez Fabián, (2009). Física ll. Ed. BookMart.Cuéllar Carvajal Juan Antonio, (2009). Física ll. Ed. Mc Graw – Hill
1 A
ANEXOB
De acuerdo con el principio de Pascal, la presión sobre el pistón pequeño se transmite al pistón de mayor tamaño, lo cual puede expresarse como:
P1 =P2
Sustituyendo en laecuaciónPF
A
se tiene
F1 F2 A1A2
F1 A2 F2A1
De donde se obtiene que: F
A1 F22
NOTA: teniendo presente que
A
d2
4
ANEXOC
Cuando el metal está suspendido en el aire, el dinamómetro indica el peso (P) (desprecie el empuje del aire) entonces:
T1 = P
Cuando está sumergido en el agua, el empuje hidrostático (E) reduce
la tensión de la cuerda (T2), y se obtiene que:
De donde:
T2 + E = P
E = P - T2
Ecuación que determina la magnitud del empuje hidrostático sobre el metal, que será comparada con el peso del fluido desalojado que se obtiene con la expresión:
W = g V
Donde:
ANEXOD
Cuadro comparativo de las diferentes escalas termométricas
°C °F K °R100 212 373 80…. …. …. ….30 86 303 2425 77 298 2020 68 293 1615 59 288 1210 50 283 85 41 278 40 32 273 0
ANEXOE
F 9
C 325
C 5
(F 32) 9
K (C 273)
F 9
(R 32) 4
Re 4
C5 Re
4 (F
32)9
R F 460
F R 460
ANEXOF
De acuerdo a la tabla del anexo (D) para 25 °C equivale a 77°F, 298 °K y20 °R lo cual se puede comprobar empleando las formulas.
ANEXOG
Coeficientes de dilatación lineal de algunos sólidos
Sustancia Unidad x 10-6 /°CAcero 12
Aluminio 24Cobre 17Hierro 12Ladrillo 10Plomo 29Vidrio 3.0 – 9.0
ANEXOH
Calor especifico de algunas sustancias
Sustancia Cal/ g °C Sustancia Cal/ g °CAgua 1 Aluminio 0.2
1Parafina 0.51
Hierro
0.11Hiel
o0.50
Cobre
0.093Vapo
r0.46
Plomo
0.031
ANEXOI
Punto de Fusión, ebullición, calor latente de fusión y vaporización.
Punto de
Calor Latente
Punto de
Calor latente devaporizació
Sustancia
Plomo 327 585 1750 208Agua 0 80.
0100 540
Mercurio -39
2.80
357 65Oxígeno -
2193.30
-183
51
ANEXOJ
Una masa de 200 g de hielo se encuentra a -15 °C ¿Qué cantidad de calor se requiere para convertir el hielo a su fase liquida a 25 °C? realizar su diagrama.
Q= c m TEbullición 100 °C Q = m L
Q= c m T
Fusión 0 °C Q = m L
Q= c m T
T (°C)ANEXO K
D100
A
- 30
B Hielo+agua
C
agua
Agua + vapor
Q (Energía agregada)
ANEXOL
USO DEL MULTIMETRO
Conocido también como (tester, polímetro), es un
aparato de medida universal, es decir, capaz de medir
diferentes magnitudes físicas como la intensidad de
la corriente (tanto continua como
alterna), voltaje y resistencia, por lo que
puede convertirse en voltímetro, amperímetro y óhmetro
de acuerdo a lo que se requiera medir.
Existen dos tipos de multímetros:a) Analógico.- En el cual es necesario
realizar las lecturas por medio de factores
establecidos de acuerdo a lo que se pretende
medir.
b) Digital.- Es más preciso con respecto al anterior pues emite los resultados directamente a través de una pantalla
MEDICION DE RESISTENCIAS
1.- Inserte los extremos de loscables de prueba en lasterminales V -multímetro.
- A y COM del
2.- Ponga en corto las
puntas de los cables de
prueba, para ello una las
dos puntas entre sí.
3.- Ajuste la
aguja indicadora
a cero, moviendo
la perilla
establecida para ello.
4.- Coloque el selector en el rango de .
5.- Ponga las puntas en los extremos de la resistencia que desea medir, como se indica en la figura.
6.- Efectúe la lectura
en la escala
correspondiente y
multiplíquese por el
factor marcado en la
posición en la que se
colocó el selector.
Otra forma de medir las resistencias de este
tipo puede realizarse utilizando el código de colores
La resistencia es uno de los componentes
imprescindibles en la construcción de cualquier equipo
electrónico, ya que permite distribuir adecuadamente
la tensión y corriente eléctrica a todos los puntos
necesarios.
Para definir el valor de la resistencia o
dificultad que opone a la corriente, se utiliza la
unidad de medida denominada ohmio que se
representa por el símbolo griego omega.
Nota: Consulte la páginahttp://www. g e sti a lba. c o m/publi c / e x a men e s/ e x a m e n e s ca st07.htm
MEDICION DE VOLTAJE EN CORRIENTE DIRECTA
1.- Inserte los
extremos de los
cables de
prueba en las
terminales V - - A
y COM del
multímetro.
2.- Coloque el
selector en el
rango deseado para medir
DCV.
3.- Ponga las puntas
de prueba en los
polos de la pila a la
cual se le desea medir
el voltaje, tal como se
indica en la figura.
4.- Conecte dos o tres
pilas en serie y
luego en paralelo
(siempre y cuando sean
del mismo valor), en
cada caso determine el
voltaje.
5.- Compárelo con el
especificado en las
pilas.
Nota: Para medir voltajes el multímetro debe conectarse en paralelo.
MEDICION DE LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE DIRECTA
1.- Inserte los
extremos de los
cables de
prueba en las
terminales V - - A y
COM del
multímetro.
2.- Coloque el selector en
el rango deseado para
medir DCmA.
3.- Monte un circuito simple con una
pila, una
resistencia un
interruptor y el
multímetro como se
indica en la figura.
4.- En el
multímetro haga
la lectura de la
intensidad de la
corriente que
circula por el
circuito.
Nota: Observe que para medir la corriente la conexión del multímetro es en serie con el circuito.