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miércoles, 15 de abril de 2020

5to año - Física, Asociación de Condensadores

U. E. COLEGIO LOS PRÓCERES
Área de formación: Física
Docente: Rosnyk Vallejo.
Año: 5o año

Indicaciones para desarrollar el tema propuesto:
1. Lee y comprende el tema.
2. Realiza las actividades en Word y luego conviértelo en un documento PDF.
3. Envía el documento al siguiente correo: proferosnyklp@gmail.com

Asociación de Condensadores (2da parte)

Asociación de condensadores mixta

Revise el siguiente link: https://www.youtube.com/watch?v=f2zRvqWOpIo
Es una asociación compleja conformada por asociaciones encillas, es decir, es la unión de
varias asociaciones de condensadores en serie y paralelo.

Encuentre la capacitancia equivalente de la combinación que se muestra en la figura (a).
Ejemplo:

Los cinco condensadores en la figura (a) no están conectados todos en serie ni en paralelo. Sin embargo, podemos identificar partes del arreglo que sí están en serie o en paralelo, las cuales. Se combinaran para encontrar la capacitancia equivalente.

4to año - Física, Potencia Mecánica

U. E. COLEGIO LOS PRÓCERES
Área de formación: Física
Docente: Rosnyk Vallejo.
Año: 4º año

Indicaciones para desarrollar el tema propuesto:
1. Lee y comprende el tema.
2. Realiza las actividades en Word y luego conviértelo en un documento PDF.
3. Entrégalas antes del viernes 17/04/2020
4. Envíalas al siguiente correo: proferosnyklp@gmail.com

POTENCIA MECÁNICA


Hasta ahora se ha hablado de la fuerza que actúa sobre un cuerpo para realizar un trabajo sin involucrar el tiempo transcurrido durante el proceso. En la vida cotidiana es importante saber qué tan a prisa se realiza un trabajo. Por ejemplo; de dos máquinas que hacen el mismo trabajo, por lo general, se prefiere aquella que lo realice con la misma perfección en el menor tiempo posible.

Revisa el siguiente link: https://www.youtube.com/watch?v=tB5-NPxqueQ

La potencia mecánica es el trabajo realizado por un sistema por unidad de tiempo, en otras palabras es la rapidez con la que se realiza un trabajo.

La potencia mecánica es una magnitud escalar y se expresa como el cociente entre el trabajo realizado y el tiempo invertido en ello.



A veces conviene expresar la potencia en términos de la fuerza neta aplicada a un objeto y de
su velocidad. Si el trabajo es hecho por una fuerza constante, recordando que W=F·d, la
potencia en términos de la fuerza y la velocidad v es:



La unidad de potencia en el Sistema Internacional es el watt (W). Se desarrolla una potencia de
1 watt cuando se realiza un trabajo de 1 joule en cada segundo: 1 W = 1 J/s.

Otras unidades de potencia mecánica son:

Caballo de vapor (C.V) 1 C.V = 735 W
Caballo de fuerza (H.P) 1 H.P = 746 W
Kilovatio (kW) 1kW= 1000 W

Ejemplo:

Un motor eleva una carga de 500 Kg a 50 m de altura en 25 s. Calcular la potencia desarrollada.



Actividades:
1. Sostén un par de libros y cuadernos, trasládalos caminando una distancia de 10 m. Luego,
repite este procedimiento pero procurando caminar más rápido. ¿Existe alguna diferencia
entre el trabajo realizado en ambas situaciones? Reflexiona acerca de la importancia de
considerar el tiempo que demora realizar un trabajo.

2. Una grúa eleva una masa de 200 Kg a una altura de 8 m a una velocidad constante en 4 s.
Calcular:
a) la fuerza realizada por la grúa.
b) El trabajo realizado por esa fuerza.
c) La potencia desarrollada por la grúa.

3. ¿Cuál es la potencia de un motor que eleva 2 toneladas a 6 metros de altura en 1⁄2 minuto?

martes, 24 de marzo de 2020

3ER AÑO - ACTIVIDADES DE FÍSICA 2DA SEMANA




Indicaciones:
1. Todas las actividades debe realizarse en el cuaderno de Física en el orden en las que son enviadas.
2. Deben ser manuscritas.
3. Serán corregidas al regresar a clases.
4. Tendrán su respectiva defensa.

Tema1. Fenómenos eléctricos.


La electricidad es el estudio de las propiedades el comportamiento de las cargas eléctricas.

¿Alguna vez has observado los siguientes fenómenos?
Cuando frotamos con seda una regla de plástico puede atraer una bolita de anime, un peine se electriza cuando se frota contra el cabello y luego puede atraer a éste, o cuando la ropa de nailon también se electriza al friccionarse con nuestro cuerpo. Estos fenómenos deben a la electrización.
Observa el video en el siguiente link: https://youtu.be/Kt2jJDmDF4

Electrostática.
La electrostática es la rama de la física que estudia las propiedades y las acciones de las cargas eléctricas en reposo.

Electrización.
La electrización es el fenómeno por el cual los cuerpos adquieren carga eléctrica y esta se
debe a la transferencia de electrones de un cuerpo a otro.

Recordemos que la materia está compuesta por moléculas que a su vez están compuestos por partículas más pequeñas llamadas átomos y estos a su vez están constituidos por electrones, protones y neutrones.







El núcleo del átomo está formado por protones, que son partículas con carga eléctrica positiva, y por neutrones, que son partículas sin carga eléctrica.

La corteza del átomo se compone de electrones, que son partículas con carga eléctrica negativa.

La carga eléctrica de un protón es igual a la de un electrón, pero de signo opuesto. Y, dado que el número de protones de un átomo es igual al número de electrones, el átomo es neutro.

Ahora bien, un átomo puede ganar o perder electrones, con lo que queda cargado eléctricamente.

Un cuerpo es neutro si sus átomos tienen tantas cargas positivas como negativas; está cargado positivamente si sus átomos tienen un defecto de electrones, y está cargado negativamente si sus átomos tienen un exceso de electrones.

Entonces se puede decir que:
—Existen dos clases de cargas eléctricas que reciben el nombre de positiva y negativa.
—Los cuerpos con cargas del mismo signo se repelen, mientras que los cuerpos con cargas de
signo contrario se atraen.


Métodos de electrización
  • Electrización por frotamiento:

Un cuerpo después de ser frotado se electriza, por lo que adquiere la propiedad de atraer o repeler cuerpos. Por ejemplo, si pasamos un peine por nuestros cabellos secos y luego lo acercamos a pequeños pedacitos de papel; veremos cómo atrae los trocitos de plástico sin carga.

Resultado de imagen para electrizacion por frotamiento



  • Electrización por contacto:

Esto ocurre cuando un cuerpo se pone en contacto directo con otro que tenga carga eléctrica. Cuando dos cuerpos se cargan por contacto, las cargas adquiridas, son del mismo signo del cuerpo que los electrizó.

Por ejemplo, al frotar una varilla de vidrio con el pañuelo de seda, la varilla cede electrones y queda
cargada positivamente, mientras que el pañuelo los adquiere y queda cargado negativamente. Si luego establece contacto entre la varilla electrizada y la bola de un péndulo, parte de la carga de la primera pasa a la segunda y ambos cuerpos quedan cargados con cargas eléctricas del mismo signo, por lo que se repelen.



  • Electrización por inducción:

La inducción electrostática es el proceso de separación de cargas de un conductor, producida por el acercamiento de un cuerpo electrizado.
Cuando se carga por inducción, las cargas adquiridas por el cuerpo inducido son de signo opuesto a la carga del inductor.
Por ejemplo, cuando acercamos la varilla de vidrio electrizada a la bola neutra, se produce una redistribución de las cargas eléctricas en esta última. La mayor proximidad de las cargas negativas a la varilla hace que la bola sea atraída.



Materiales conductores y materiales aislantes

Según su comportamiento eléctrico, los materiales se pueden clasificar en:

  • Materiales conductores: Son aquellos que permiten que las cargas eléctricas se desplacen libremente por su interior. Los metales son materiales conductores. Así, el cobre es el material comúnmente empleado para transportar la electricidad en las instalaciones eléctricas de nuestras casas.



  •  Materiales aislantes: Son aquellos que no permiten el libre desplazamiento de las cargas eléctricas por su interior. Ejemplos de materiales aislantes son el plástico, el vidrio o la madera.
  •  Materiales semiconductores: Son aquellos que tienen propiendas intermedias entre lo conductores y aislantes.

Actividades

Responde las siguientes preguntas:

1. ¿Cuándo se dice que un cuerpo está cargado positivamente?
2. ¿Cuándo se dice que un cuerpo está cargado negativamente?
3. ¿Cuándo se dice que un cuerpo es eléctricamente neutro?
4. Nombra materiales conductores t aislante que tengas a tu alrededor.
5. Da un ejemplo de un fenómeno electrostático que hayas observado.







































5TO AÑO - ACTIVIDADES FÍSICA 2DA SEMANA

Indicaciones: 
1. Todas las actividades debe realizarse en el cuaderno de Física en el orden en las que son enviadas. 2. Deben ser manuscritas. 
3. Serán corregidas al regresar a clases. 
4. Tendrán su respectiva defensa. 

Tema 1. Condensadores y capacidad eléctrica. 

Un condensador es un dispositivo constituido por dos placas conductoras aisladas próximos, con cargas iguales y de signo contrario, que permiten almacenar una gran cantidad de energía. Los conductores que forman el condensador se llaman armaduras o placas y según la forma de éstas los condensadores pueden ser planos, cilíndricos, esféricos. Etc.

Observa el siguiente video: https://youtu.be/FdoHtAqZiwM



Entre las dos placas están se paradas por un material aislante llamado dieléctrico, que puede ser aire, vacio, papel, madera, porcelana, etc.
Los capacitores tienen diversas aplicaciones: Controlar los ruidos en las radios, selección de estaciones de radio, evitar descargas durante el encendido del automóvil, generar la chispa que permite la combustión del gas que infla la bolsa de aire de los vehículos, y muchas más.

El símbolo del condensador es:



Capacidad eléctrica:

La cantidad de carga almacenada por un condensador es directamente proporcional a la diferencia de potencial que se haya establecido entre sus placas. La capacidad eléctrica mide la aptitud que tiene un conductor para almacenar grandes cantidades de carga eléctrica a potenciales electrostáticos relativamente bajos.

La capacidad eléctrica viene dada por la siguiente expresión:




Unidades de capacidad eléctrica. 

La unidad del SI para la capacitancia es el farad (1 f), en honor del físico inglés del siglo XIX, Michael Faraday. Un farad es igual a un coulomb por voltio (1 C/V):

Un faradio es una unidad muy grande por lo cual se utilizan submúltiplos.



Factores de los cuales depende la capacidad de un condensador de láminas paralelas. La capacidad de un condensador de láminas paralelas depende de:

a) El área entre las placas.
b) La separación entre las placas.
c) La naturaleza del dieléctrico.



Si consideramos un condensador como el de la figura de arriba, que está constituido por dos laminas conductoras paralelas, que poseen cargas de la misma magnitud pero de signos opuestos. Siendo de la separación entre ellos.

Al existir un a carga entre las placas, se establece entre ellas un campo eléctrico, que se expresa:












































Donde Ke es la constante dieléctrica, que depende de la sustancia entre las placas.

Tabla de constantes dieléctricas






Forma de cargar un condensador. 

Al conectar las placas de un condensador a una batería, se encuentra que la carga almacenada es directamente proporcional a la capacidad y a la diferencia de potencial que aplica la batería entre los terminales del condensador




Energía de un condensador cargado. 
Una vez cargado un condensador puede usarse como una fuente de energía. Un condensador actúa como un reservorio de carga eléctrica y se expresa de la siguiente manera:




Ejercicios propuestos. 

1. ¿Cuál será la capacidad de un condensador formado por dos placas de 400cm2 de Superficie separadas por una lámina de papel de 1,5mm de espesor cuya constante dieléctrica es 3,5?

2. Calcular la carga acumulada por un condensador de 100μF al cual se le aplica una diferencia de potencial de 40V

3. Calcular la energía requerida para cargar un condensador hasta una diferencia de potencial de 30KV si hay 800 μC en cada placa





















4TO AÑO - ACTIVIDADES DE FÍSICA 2DA SEMANA

Profesora: Rosnyk Vallejo.
Año: 4º año

Indicaciones:
1. Todas las actividades debe realizarse en el cuaderno de Física en el orden en las que son enviadas.
2. Deben ser manuscritas.
3. Serán corregidas al regresar a clases.
4. Tendrán su respectiva defensa.

Tema1. La energía y sus formas de transferencia.

La energía es la magnitud física por la que los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos. La unidad de energía en el Sistema Internacional es el julio o joule (J).

Fuentes de energía
Las fuentes de energía son el conjunto de recursos naturales que se utilizan para obtener energía. Las fuentes de energía de que disponemos en la actualidad se clasifican, según si sus existencias en la naturaleza son limitadas, en fuentes de energía no renovables o, si son prácticamente inagotables, en fuentes de energía renovables.


Fuentes de energía no renovables
Las fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran en la Tierra en cantidad limitada y, por tanto, se agotan con su utilización. La velocidad de consumo de estas fuentes de energía es mayor que la velocidad de regeneración. Las más importantes son el uranio, el carbón, el petróleo y el gas natural.



Fuentes de energía renovables:
Las fuentes de energía renovables son aquellas que pueden considerarse inagotables debido a
que se renuevan de forma continua. De este tipo son el agua embalsada, el agua del mar, el
Sol, el viento, la biomasa y el calor interno de la Tierra.

Conservación y degradación de la energía.

El principio de la principio de conservación de la energía, dice que:

“La cantidad total de energía del universo se mantiene constante en cualquier proceso.”

Es decir, la energía consumida no desaparece, sino que se transforma en otras formas de energía. La energía total permanece constante en todas las transformaciones, de manera que las cantidades de energía inicial y final son iguales.

Ahora bien, aunque la energía se conserva, siempre hay una parte de ella que se pierde en forma de calor y se disipa en el entorno. Esto hace que después de cada transformación se degrade, pierda calidad y resulte menos aprovechable, como expresa el principio de degradación de la energía:

“Con cada transformación, la energía va perdiendo utilidad para producir nueva transformaciones: se degrada”

Por ejemplo, la energía eléctrica es de gran calidad porque puede transformarse en energía
mecánica, en luz o en calor. En cambio, la energía térmica es de baja calidad, o degradada,
pues tiene poca o nula capacidad para producir transformaciones útiles en los cuerpos.

El uso sostenible de la energía

Hoy por hoy, el consumo de energía se basa en la utilización de los combustibles fósiles y en la generación de energía eléctrica. Ahora bien, debemos efectuar un consumo racional de los recursos naturales.
Llamamos desarrollo sostenible a aquel que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras.

A fin de conseguir un desarrollo sostenible debemos usar, en la medida de lo posible, las fuentes de energía renovables para preservar los recursos energéticos y reducir la contaminación ambiental. Asimismo, debemos poner en práctica medidas para el ahorro de energía, especialmente, en el transporte y la vida doméstica.

Actividad

Observe el documental https://youtu.be/nOrAlenfuvA y luego responda en su
cuaderno:

a. ¿Qué ventajas ofrecen las fuentes de energía renovables sobre las no renovables?
b. Relaciona la explotación de las fuentes de energía con el desarrollo humano.
c. Realice un análisis sobre la importancia del uso de una energía sustentable para el
medio ambiente y los efectos perjudiciales del uso de combustibles fósiles