MODULO DE FÍSICA TERCERO SEC

COLEGIO CEIBOS

MÓDULO DE FÍSICA TERCERO DE SECUNDARIA

1

Física

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2

Física

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MAGNITUDES FÍSICAS ENERGÍA MECÁNICA Y APLICACIONES

3

Física

COLEGIO CEIBOS MAGNITUDES FÍSICAS Es todo aquello susceptible a ser expresado cuantitativamente. Por ejemplo, la velocidad cuya unidad de medida es (m/s); la masa en (Kg); la longitud en (m); la corriente eléctrica en (Amperio), etc. Clasificación: MAGNITUDES

POR SU ORIGEN

FUNDAMENTAL

DERIVADAS

POR SU NATURALEZA

ESCALARES

VECTORIALES

Son magnitudes que se representan en función de las magnitudes fundament magnitudes básicas, independientes e ue quedan completamente defnidas con solo conocer su Son módulo (valor numérico) ente defnidas con soloDensidad. conocer su módulo y su dirección. Ejm: Longitud. Volumen. Masa. Área. Tiempo. Presión. Temperatura termodinámica. Fuerza. Intensidad de corriente eléctrica. Velocidad. Cantidad de sustancia. Aceleración.

IMPORTANTE: Existen magnitudes que sólo posee el Sistema Internacional de unidades, denominadas MAGNITUDES AUXILIARES utilizadas en situaciones de 4 medición angular. Física

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Cuadro de magnitudes fundamentales, derivadas y auxiliares MAGNITUD

NOMBRE

FUNDAMENTAL Longitud Masa Tiempo Temperatura termodinámica Intensidad de corriente

UNIDAD

eléctrica Intensidad Luminosa Cantidad de sustancia

DE

O

metro Kilogramo segundo Kelvin Ampere

M Kg S K A

Candela mol

Cd Mol

MAGNITUD

NOMBRE

DERIVADA Velocidad Volumen Área Presión Aceleración Peso Energía

UNIDAD metro/segundo metro3 Metro2 Pascal = Newton/metro metro/segundo2 Newton Joule

DE

LA SÍMBOLO m/s m3 m2 Pa = N/m m/s2 N J = (Kg x

Joule

m2)/s2 J = (Kg x

Kilogramo/ metro3 Newton/Coulumb Tesla Joule

m2)/s2 Kg/ m3 N/C T J = (Kg x

Trabajo Densidad Campo eléctrico Campo magnético Calor

LA SÍMBOL

m2)/s2

MAGNITUD

NOMBRE

AUXILIAR Ángulo plano Ángulo sólido

UNIDAD

5

Física

DE

Radián Stereo radián

LA SÍMBOLO Rd Sr

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TALLER N° 01 I.

Según lo aprendido en clase, marca la alternativa correcta. 1. ¿Qué magnitud no está correctamente relacionada con su magnitud fundamental? a. Longitud – metro b. Temperatura - grados centígrados c. Masa – kilogramos d. Cantidad de sustancia – mol 2. ¿Cuál no es una magnitud fundamental? a. Temperatura b. Fuerza c. Cantidad de sustancia d. Longitud

II.

En función a lo aprendido en clase, analiza las siguientes preguntas y responde de forma coherente las siguientes preguntas. 1. ¿Cuál es la diferencia entre los siguientes términos: Medir Medida - Magnitud? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 2. ¿La masa y el peso son dos magnitudes físicas iguales? Fundamenta tu respuesta. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

6

Física

COLEGIO CEIBOS ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ III.

Aplico lo aprendido en la vida cotidiana. 1. Proponer una situación problemática donde apliques magnitudes fundamentales y derivadas con su posible solución. 2. Investiga ¿Cuáles son las características del campo magnético y cómo afecta al planeta tierra? 3. De acuerdo a lo explicado en clase: ¿Cuáles son las magnitudes vectoriales y escalares más usadas en tu quehacer diario? Explica su utilidad.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) Es el sistema ofcial actualmente utilizado en diversas aplicaciones, como en el estudio y aplicación de ciencias e ingenierías. Evolución del Sistema Internacional 2 Unidades

3 Unidades

4 Unidades

6 Unidades

7 Unidades

7

Física

Metro gramo

Metro gramo segundo

Metro Kilogramo segundo Ampere

Sistema métrico decimal (1799)

Adoptado por el primer congreso internacional de Electricidad (1881)

Comisión Electrotécnica Internacional (1881)

Metro Kilogramo segundo Ampere Grados Kelvin Candela

10ma y 11va Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM)

Metro Kilogramo segundo Ampere Grados Kelvin Candela mol

14va Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) (1971)

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MAGNITUDES FUNDAMENTALES Magnitud Física

Unidad

Longitud Masa Tiempo Temperatura termodinámica Intensidad de corriente eléctrica Intensidad Luminosa Cantidad de sustancia

metro Kilogramo segundo Kelvin

Símbol o m Kg S K

Ampere

A

Candela mol

Cd mol

MAGNITUDES DERIVADAS: Magnitud Área

Ecuación A=

Longitud × L ongitud

Unidad Metro cuadrado

Símbo lo m2

Metro cúbico

m3

Metro por segundo

m/s

A=L × L=L2 Volumen

V =Longitud × Longitud × L ongitud V =L × L × L=L3

Velocidad

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Física

v=

Longitud L = tiempo T

COLEGIO CEIBOS Aceleración

Densidad

L velocidad v T L a= = = = 2 tiempo T T T D=

masa M = 3 volumen L

F=masa× aceleración=m× a

Fuerza

F=M ×

w=M ×

W =M ×

L M L2 × L= T2 T2

1 E .Cinética= masa ×velocidad 2 2 Energía M× E .C=

L T

2

( ) =M L

2

Presión

P=

2T

Física

Kg×

m =Newton s2

Kg×

m =Newton s2

N

Kg×

m2 =Joule s2

J

Fuerza F = Área A

N

Kg . m 2 =Joule 2 s

2

L M L2 × L= T2 T2

ML 2 T P= 2 L

9

Kg/m3

2

E . Potencial=masa × gravedad ×altura

E . P=M ×

Kilogramo por metro al cubo

L ML = T2 T2

W =Fuerza × Longitud=F × L

Trabajo

m/s2

L ML = T2 T2

w=masa × gravedad=m× g

Peso

Metro por segundo al cuadrado

J Kg . m2 =Joule s2

Kg .m 2 s 2 m

N =Pascal m2

Pa

COLEGIO CEIBOS Potencia

ML 2 Trabajo T P= = tiempo T

Frecuencia

f=

2

1 1 = Tiempo T

J =Watts s

W

1 =Hertz s

Hz

Carga eléctrica

q=Intensidad de corriente electrica ×tiempo

Ampere ×segundo

q=I ×T

A × s=Coulumb

Potencial eléctrico

M L2 Trabajo T2 V= = Carga eléctrica IT

Joule =Voltio Coulumb

C

V

MAGNITUDES AUXILIARES: Son medidas angulares adimensionales que no fueron clasifcadas por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) como unidades fundamentales o derivadas. Magnitud física Ángulo plano Ángulo sólido

Unidad Radián Stereo radián

Símbolo Rd Sr

TALLER N° 2 1. En función a tus características, menciona el mayor número de las que son magnitudes. Y ¿Por qué son consideradas magnitudes?

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Física

COLEGIO CEIBOS ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. Investiga y fundamenta a. ¿Por qué la gravedad de la Luna es menor que en la Tierra? ¿Qué magnitudes contribuyen a este fenómeno? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ b. ¿Por qué los astronautas tienen mayor masa en la tierra que en la Luna? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

c. Consulta otras unidades convencionales para la medida de la longitud. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

d. Consulta otras unidades convencionales para la masa. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

e. Busca instrumentos utilizados para medir la longitud.

11

Física

COLEGIO CEIBOS ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

f. Elabora con material reciclable un modelo de instrumento para medir la longitud, la masa y el tiempo. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

g. Calcule la densidad de un sólido que mide 5 cm de lado y cuya masa es de 450 gr. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

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Física

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ERRORES DE MEDICIÓN Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. El proceso de medición requiere defnir y ejecutar correctamente tres pasos: ¿qué es lo que se va a medir?, ¿cómo se va a medir? y ¿con qué elementos se va a medir?. Pueden distinguirse tres sistemas involucrados en el proceso de medición: 1. Sistema objeto (qué): La cantidad a medir. 2. Sistema de medición (con qué elementos): El instrumento que utilizamos para medir. 3. Sistema de comparación o referencia (cómo): La unidad empleada, con su defnición y su patrón. Ejemplo: Si se desea medir el largo de una mesa, el instrumento de medición podría ser una regla. Eligiendo el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad será el _________ y la regla a usar deberá estar calibrada en esa unidad o submúltiplos. La medición consistirá en determinar cuántas veces la regla entra en la longitud buscada. Las características importantes de un instrumento de medida son: Precisión: Es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Exactitud: Es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real. Apreciación: Es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida. Sensibilidad: Es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real. I.

Cuantificación de los errores de medición: E a. Error absoluto ( A ) : Es la diferencia entre la medición y el valor promedio. Indica el grado de aproximación y da un indicio de

13

Física

COLEGIO CEIBOS la calidad de la medida. Para esto inicialmente necesitamos calcular el valor promedio. Sumade todas las mediciones Valor promedio ( X´ )= número de mediciones realizadas x + x + x + x +…+ x n X´ = 1 2 3 4 n El error absoluto se halla: E A =|Valor medido−Valor promedio| E A =|X m− X´ |

b. Desviación media

( Dm ) : Es una medida de dispersión de datos,

es el cociente entre la suma de los errores absolutos y el número de mediciones realizadas. ∑ E A = E A + E A + E A + E A +…+ E A D m= n n 1

c. Error relativo

2

3

4

n

( Er ) : Es el cociente entre el error absoluto y el

valor promedio. Indica la calidad de la medida. Error absoluto E A Er = = Valor promedio X´ d. Error porcentual (

EP

): Es el error relativo por 100, con lo cual

queda expresado en por ciento. E P=E R ×100 % II.

Errores de medición: a. Errores groseros o espurios o fallas: Son aquellos que provienen de la equivocación del operador (fallas). Por ejemplo, contar mal las oscilaciones del péndulo, anotar mal un valor por invertir los dígitos. Estos errores pueden evitarse siendo cautelosos y repitiendo la medición. b. Errores sistemáticos o sesgo: Son errores inherentes al procedimiento de medición. Se deben en general a imperfecciones del instrumento. Actúan siempre con el mismo signo; por lo tanto, al reiterar las observaciones sus efectos se suman. Por ejemplo, un 14

Física

COLEGIO CEIBOS instrumento descalibrado repetirá, si se mide varias veces en las mismas condiciones, el mismo error con el mismo signo; es posible eliminarlo contrastando el instrumento con un patrón (esto es, calibrándolo). c. Errores casuales o aleatorios o accidentales: Se deben a perturbaciones que provienen de fuentes de errores independientes e imposibles de detectar como la variación de la presión, humedad y temperatura del ambiente sobre el instrumento. III. Mediciones directas e indirectas: a. Mediciones directas: Es aquel proceso de comparar una cantidad física con otra de la misma especie a la cual se le denomina unidad patrón. Por ejemplo:  Medir la masa de un cuerpo con una balanza.  Medir la estatura de una persona con un centímetro.  Medir el tiempo que recorre un atleta loa 100 m planos con un cronómetro. b. Mediciones indirectas: Es aquel proceso de medición usando ecuaciones matemáticas e instrumentos de medición. Por ejemplo:  Medir la altura de una torre conociendo la sombra que proyecta.  Medir la distancia entre el Sol y la Tierra.  Medir la masa de la tierra.

TALLER N° 3 1. Seis integrantes de un equipo trabajan individualmente y miden la longitud de su laboratorio escolar y obtienen las siguientes dimensiones: a. 10.57 m d. 10.58 m b. 10.54 m e. 10.53 m c. 10.59 m f. 10.57 m Calcular: a. El valor promedio de las mediciones. b. El error absoluto o desviación absoluta de cada medición. c. La desviación media d. El error relativo de cada medición. e. El error porcentual de cada medición.

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Física

COLEGIO CEIBOS 2. Realiza 10 mediciones aplicables a la vida cotidiana y calcula de forma correcta los siguientes elementos: a. El valor promedio de las mediciones. b. El error absoluto o desviación absoluta de cada medición. c. La desviación media d. El error relativo de cada medición. e. El error porcentual de cada medición.

CONVERSIÓN DE UNIDADES En muchas situaciones en Física, tenemos que realizar operaciones con magnitudes que vienen expresadas en unidades que no son homogéneas. Para que los cálculos que realicemos sean correctos, debemos transformar las unidades de forma que se cumpla el principio de homogeneidad. Ejm: Si queremos calcular el espacio recorrido por un móvil que se mueve a velocidad constante de 72 Km/h en un trayecto que le lleva 30 segundos, debemos aplicar la ecuación d=v × t , pero tenemos el

16

Física

COLEGIO CEIBOS problema que la velocidad viene expresada en Kilómetro /hora, mientras que el tiempo es en segundos. Esto nos obliga a transformar una de las dos unidades, de forma que ambas sean la misma, para no alterar el principio de homogeneidad y que el cálculo sea acertado. Para realizar la transformación utilizamos factores de conversión. Llamamos factor de conversión a la relación de equivalencia entre dos unidades de la misma magnitud, es decir, un cociente que nos índica los valores numéricos de equivalencia entre ambas unidades. Por ejemplo. En nuestro caso, el factor de conversión entre horas y segundos viene dado por la expresión: 1 hora 3600 segundos , ya que

1 hora=3600 segundos

En nuestro caso, deseamos transformar la velocidad de Km/hora a Km/segundo, por lo cual usaremos la equivalencia anterior: 72 Km 1 hora Km × =0,02 hora 3600 segundos seg Si tenemos que transformar más de una unidad, utilizamos todos los factores de conversión sucesivamente y realizamos las operaciones. Por ejemplo, transformamos los 72 Km/h a m/s. 72 Km 1 hora 1000m × × =20 m/s hora 3600 segundos 1 Km Con el fn de utilizar siempre el mismo sistema de unidades y tener un criterio de homogeneización utilizamos el Sistema Internacional de Unidades.

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Física

COLEGIO CEIBOS CONVERSIÓN DE UNIDADES DE MASA UNIDADES DE

EQUIVALENCIA.

MASA 1 tonelada (T) 1 Kilogramo (Kg) 1 libra (lb) 1 onza (oz) 1 quintal (qq) 1 arroba (@)

= =

1000 Kg 2204,62 lb

= =

1000 g 2,2 lb

= = = = = = =

16 oz 0,454 Kg 454 g 28,35 g 100 Kg 25 lb 11,5 Kg

CONVERSIÓN DE UNIDADES DE LONGITUD UNIDADES DE EQUIVALENCIA. LONGITUD Centímetros (cm)

Metros (m)

Decámetros (Dm) Hectómetros (Hm)

Kilómetros (Km) Yardas (yd)

Millas (mi) 18

Física

= = =

0,39 in 0,01 m 10 mm

= = = = = = = = = = = = = = = = = = =

10 dm 100 cm 1000 mm 39,37 in 3,28 ft 1,094 yd 10 m 100 m 1000 m 1093,61 yd 3280,83 ft 0,62 mi 0,914 m 91,44 cm 3 ft 1,61 Km 5280 ft 1759,62 yd 1609,34 m

COLEGIO CEIBOS

Pies (ft)

Pulgadas (in)

= = = = = =

0,305 m 30,48 cm 12 in 0,33 yd 2,54 cm 0,083 ft

CONVERSIÓN DE UNIDADES DE ÁREA UNIDADES DE VOLUMEN 1 Kilómetro cuadrado

EQUIVALENCIA. =

1000 Ha

= =

10000 m2 2,47 acres

= = =

4046.9 m2 10000 cm2 100 mm2

(Km2) 1 1 1 1

Hectárea (Ha) acre metro cuadrado (m2) centímetro cuadrado

(m2)

CONVERSIÓN DE UNIDADES DE VOLUMEN UNIDADES DE

EQUIVALENCIA.

VOLUMEN 1 metro cúbico (m3) 1 decímetro cúbico (dm3) 1 galón

= =

1000 dm3 1000 l

= =

1l 1000 cm3

=

4,55 l

TALLER N° 4

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Física

COLEGIO CEIBOS 1. Teniendo en cuenta la equivalencia entre las unidades fundamentales, determina los factores de conversión de: a. 400 Km a millas: b. 100 Km/h en m/s:

c. 12 pulgadas en milímetros:

d. 6080 pies en metros:

e. 420 litros en centímetros cúbicos:

2. Determina en metros cuadrados (m 2) el área de un cuadrado que tiene un pie de lado. 3. Si un avión está volando a 30 mil pies de altura ¿Cuántos metros lo separan de la superfcie? 4. ¿Cuántos galones pueden almacenarse en un recipiente esférico que tiene una capacidad de 100000 litros?

5. Si la masa de la tierra es de

6 ×1024 Kg

y pudiera suponerse que

es una esfera de 6400 Km de radio ¿Cuál sería su radio en centímetros? 6. Una sala de estar tiene 18 ft de ancho y 33 ft de largo ¿Cuál es el área de la sala en m2?

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Física

COLEGIO CEIBOS ANÁLISIS DIMENSIONAL El Análisis Dimensional es la parte de la Física que se encarga de relacionar correctamente las magnitudes derivadas con las fundamentales. ¿Qué se persigue con el Análisis Dimensional? a. b. c. d. e. f.

Relacionar una magnitud física derivada con las fundamentales. Comprobar si es correcta alguna ecuación física. Establecer la veracidad de una fórmula propuesta. Proponer fórmulas empíricas. Para deducir otras fórmulas

A la igualdad que presenta

una magnitud

derivada en función de las magnitudes FÓRMULA DIMENSIONAL fundamentales, se le llama….

FÓRMULA DIMENSIONAL  Fórmula Empírica: Relación comprobada de dependencia de una magnitud (a) con otras (b, c, d), relacionadas por una constante. x

y

z

a=K.b .c .d Si “x” es una magnitud derivada. |x| es la fórmula dimensional. a

|x|= L

b

.M

c

.T .

d

e

.I

f

.J

g

.N

REGLAS BÁSICAS a. Las magnitudes físicas no cumplen con las leyes de la adición ni la i. ii.

sustracción. L+2L+L=L MT – MT = MT 21

Física

COLEGIO CEIBOS b. Todos los números reales en sus diferentes formas, son cantidades i.

adimensionales, y su fórmula dimensional es la unidad. √ 2=1

ii.

π rad =1

iii.

sin 30 °=1

iv.

0,006=1

N°

MAGNITUD

1

DERIVADA Área

Longitud

2

Volumen

Longitud3

3

Densidad

Masa / volumen

4 5

Período Frecuencia

Tiempo 1/ tiempo

6

Velocidad

Longitud /tiempo

¿−1

7

Aceleración

Longitud /tiempo2

¿

8

Velocidad angular

Longitud de arco (θ) /

T −1

9

Aceleración angular

tiempo Longitud de arco (θ) /

T

10

peso

tiempo2 Masa × gravedad

11

Fuerza

Masa

12

Torque

Fuerza

13

Energía cinética

1 2 masa× velocidad 2

ML T

14

Energía potencial

masa× gravedad × altura

ML T

15

Trabajo

16

Presión

Fuerza / área

ML T

17

Potencia

Trabajo / tiempo

M L2 T −3

22

Física

FÓRMULA FÍSICA

FÓRMULA DIMENSIONAL

Fuerza

×

2

aceleración ×

×

distancia

distancia

L

2

L3 ML

−3

T T

−1

−2

−2

MLT −2 MLT

−2

M L2 T −2 2

−2

2

−2

M L2 T −2 −1

−2

COLEGIO CEIBOS 18

Peso específco

19

Impulso

20

Cantidad de

Peso / volumen ×

Fuerza Masa

×

M L−2 T −2

tiempo velocidad

MLT −1 MLT

−1

movimiento

ECUACIONES DIMENSIONALES Son relaciones de igualdad en donde se puede encontrar incógnitas por conocer. Ejemplos: x  M y  L.M.T 2

a) M. T x, y

Incógnitas: b)

Magnitudes: L, M, T.

La.T 2 .N 3  L4 .T b .N26

Incógnitas: a y b (números) PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD DIMENSIONAL “Toda fórmula o ecuación será dimensionalmente correcta u homogénea, si todos sus términos son dimensionalmente iguales”. A B C  D  A  B  C  D ejemplo : d  d   L.T 1  L.T 1 v  v  t t

Taller N° 5 1. En la siguiente ecuación dimensional. Siendo: V = volumen; h = altura; t = tiempo. V

a t

3



bh b , hallar : c a.c

2. Determinar la ecuación dimensional de la energía cinética a partir de:

23

Física

COLEGIO CEIBOS

Ek =

1 2

m.v2.

Donde: Ek = energía cinética; m = masa; v = velocidad. F K

m1m2

3. La ley de la atracción universal de las masas establece que: , Hallar la ecuación dimensional de K.

d2

4. Hallar la ecuación dimensional de: E

Donde: S = área

S V F  DW

; V = velocidad lineal;

 = aceleración angular; trabajo

F = fuerza

D = densidad;

5. La Potencia impulsadora de una hélice de barco es:

;

W=

P=K w x r y D z

Siendo: W = velocidad angular; r = radio de la hélice; D = densidad del agua de mar Hallar: x + y + z 6. Hallar: x + y + z en: Siendo F = Fuerza;

F=M x+ y T y D z M= Masa;

T= Tiempo;

D= Densidad

7. Si la siguiente expresión es dimensionalmente correcta: Hallar x – 3y F=B z A−y V x Siendo F = Presión;

B = Fuerza;

A = Volumen;

V = Longitud.

8. Hallar las dimensiones de K y B en: 1

V0 B

m2 F=KvA + x +c

Siendo F = Fuerza; x = distancia.

V0, v = Velocidades;

9. En el Análisis Dimensional, es falso decir que: 24

Física

A = Área;

m = masa;

COLEGIO CEIBOS

10.

a. Sirve para calcular las dimensiones de los cuerpos. b. Se emplea para verifcar fórmulas propuestas c. Se usa para deducir fórmulas La expresión [Z] se lee: _______________________

11.

Determina las dimensiones de las siguientes expresiones: k = Peso / Aceleración S = Fuerza x Aceleración / Potencia H = Energía / Presión N = (Altura x Frecuencia) / Potencia

12. Colocar (V) o falso (F) donde corresponda: i. Siempre pueden existir dos magnitudes físicas diferentes con igual fórmula dimensional ii. La constante matemática p es adimensional. iii. Dimensionalmente un ángulo y una raíz cuadrada representan lo mismo. a. FFF b. FFV c. FVV d. VFV e. VVF

LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y SU RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE Y LA SALUD INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN RELACIONADO CON EL MEDIO AMBIENTE

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Física

DIAGRAMA

COLEGIO CEIBOS -

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Es una caseta de madera cuyas paredes están provistas de celosías, a manera de persianas, que permiten la libre circulación del aire a través de ellas. Protege los instrumentos de la intemperie. La Organización Mundial Meteorológica (OMM) recomienda que la caseta esté pintada de blanco y esmaltada para reflejar bien la radiación, además, la puerta debe estar orientada al Norte en nuestro hemisferio, para evitar que al realizar las observaciones los rayos solares incidan sobre los instrumentos. Su función básica es permitir la medición y el registro de la humedad y la temperatura del aire (máxima y mínima) El fondo de la caseta está formado por tablillas traslapadas con un doble piso, impidiendo la transmisión del calor y la luz que se refleja del suelo hacia el interior. El Termómetro de máxima: Se utiliza para conocer la temperatura más alta de cada día. Se coloca de forma horizontal dentro de la garita. Su elemento sensible es el mercurio, con un estrechamiento en el capilar cerca del bulbo. Cuando aumenta la temperatura el mercurio se dilata y pasa por el estrechamiento hasta alcanzar la temperatura máxima, y al descender la temperatura la estrangulación impide que el mercurio regrese al bulbo y el termómetro queda marcando la máxima entre los periodos de observación. 26

Física

GARITA METEOROLÓGICA

TERMÓMETRO DE MÁXIMA Y MÍNIMA TEMPERATURA

COLEGIO CEIBOS

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El Termómetro de mínima Se utiliza para conocer la temperatura más baja de cada día. Utiliza alcohol en vez de mercurio ya que alcanza su punto de congelación más rápido (-38,5 ºC). En el seno del alcohol se halla un índice de vidrio o esmalte que es arrastrado por la superfcie del líquido a medida que éste se contrae cuando baja la temperatura. Al elevarse la temperatura el alcohol sube en el tubo, dejando al índice en la posición más baja, la cual indica la temperatura mínima alcanzada. Este termómetro también debe colocarse en posición horizontal dentro de la garita. Se utilizan para medir la temperatura del suelo (en ºC) a diferentes profundidades (5, 10, 15, 20, 30, 50 y 100 cm). Para profundidades de 5, 10 y 20 cm se emplean termómetros de mercurio en tubo de vidrio doblado, en ángulo recto o en otro ángulo apropiado. Para profundidades de 50 y 100 cm se aconseja el uso de termómetros suspendidos en el interior de tubos de hierro. Solo el bulbo del geotermómetro es enterrado, quedando su escala en la superfcie a la vista del observador.

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Física

GEOTERMÓMETROS

COLEGIO CEIBOS -

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Es un instrumento que indica la humedad del aire mediante la comparación de las temperaturas registradas simultáneamente por un termómetro seco y otro húmedo. Consiste en dos termómetros de mercurio iguales puestos verticalmente y de un aspirador que va instalado en la parte inferior. El bulbo del termómetro húmedo está envuelto en una tela fna (muselina) que es humedecida con agua destilada, mientras que el termómetro seco queda al descubierto. El termómetro seco señala la temperatura actual del aire, El termómetro húmedo, marca siempre una temperatura inferior debido al efecto que causa el enfriamiento por la evaporación provocada por la corriente de aire generada por el aspirador.

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Física

PSICRÓMETRO

COLEGIO CEIBOS Torricelli se encargó de medir la presión atmosférica, en el siguiente proceso: a. Llenó con Mercurio un tubo de 1m de longitud, cerrado en un extremo y lo tapó con el dedo. b. Lo invirtió y lo sumergió en una cubeta con mercurio y retiró el dedo, cuidando que no entrara el aire en el tubo. c. El mercurio descendió hasta una altura de 76 cm, la parte superior del tubo quedó vacía

(a)

(b) (c)

CONVERSIONES 1 mm de mercurio = 1.332 hPa 1 hPa = 1 milibar (mb) 1 atmósfera = 1013.25 hPa

BARÓMETRO DE MERCURIO (Hg)

Lo que se mide es la altura de una columna de mercurio cuyo peso es compensado por la presión de la atmósfera. Las unidades de la presión atmosférica son: - Mm de Hg: Milímetros de mercurio. - Pascal: Pa - Milibar: mb BARÓGRAFO

- Registra continuamente la presión atmosférica en milímetros de mercurio (mm Hg) o en milibares (mb) a través del tiempo. -

Es un tanque cilíndrico de lámina de hierro galvanizado inoxidable Nº 22, con 121cm de diámetro (1,15 cm2

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Física

TANQUE TIPO “A”

COLEGIO CEIBOS

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-

de área evaporante) y 22,5 cm de profundidad; debe instalarse a 15 cm del suelo sobre un estrado de madera en un suelo con grama. Posee un dispositivo para efectuar las mediciones del nivel del agua que consta de un cilindro en reposo de 25 cm de altura y 10 cm de diámetro, donde se encuentra instalado un tornillo micrométrico con capacidad para medir variaciones de 0,01 mm. La diferencia de niveles del agua observada, con la ayuda del tornillo micrométrico, y en un lapso de tiempo determinado, da como resultado la lámina evaporada. Como diariamente se realizan lecturas, la diferencia entre dos consecutivas es la evaporación en 24 horas. ANEMÓMETRO

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-

-

Se utiliza para medir la velocidad del viento. Consta de tres cazoletas o copas cuyas cavidades están dirigidas en el mismo sentido y que por medio de tres brazos horizontales se conectan a un eje vertical de rotación, al que hacen girar cuando sopla el viento.

Es un instrumento que mide la cantidad de agua caída (lluvia) en un periodo de tiempo. Expresa en milímetros (mm) de altura la cantidad de lluvia. Está formado por un cilindro hueco 30

Física

PLUVIÓMETRO

COLEGIO CEIBOS

-

-

-

(galvanizado) que en su parte superior tiene un embudo receptor (entrada) rematado en una arista viva y que descarga en un deposito interior (vaso medidor) en donde se mide la lluvia caída. Las lecturas se hacen cada 24 horas. El pluviómetro debe estar colocado en lugares despejados y su boca debe permanecer horizontal con respecto al suelo y a una altura de 100 cm. Son instrumentos de termopilas y fotoceldas de silicio. Las fotoceldas de silicio provistas con fltros adecuados permiten obtener mediciones precisas de la radiación fotosintéticamente activa (0.4 - 0.7 um) para luz natural o artifcial. Los piranómetros de termopilas utilizan una serie de uniones termoeléctricas para proveer una señal típica de varios µV/W/m 2, proporcionales a la diferencia de temperatura de la superfcie negra absorbente y una referencia.

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN RELACIONADO CON LA SALUD

PIRANÓMETRO

DIAGRAMA CARDIOGRAFO

- Aparato

que registra gráfcamente la intensidad y ritmo de los movimientos del corazón.

31

Física

COLEGIO CEIBOS

-

Instrumento utilizado para medir la presión arterial de una persona.

-

También llamado fonendoscopio, es un aparato acústico usado en la medicina para la auscultación o para oír los sonidos internos del cuerpo. Generalmente se usa para la auscultación de sonidos cardiacos o respiratorios.

TENSIÓMETRO

ESTETOSCOPIO

-

-

Es un equipo de ultrasonido diagnóstico o sonografía. Basado en las imagines obtenidas mediante el procesamiento de ecos reflejados.

ECÓGRAFO

CINEMÁTICA La cinemática es la ciencia que estudia el movimiento de los cuerpos, sin importar las causas que originan dicho movimiento.

32

Física

COLEGIO CEIBOS Pero un movimiento (un cambio de localización o posición) no tiene ningún sentido sin un sistema de referencia. Sistema de referencia: Aquel cuerpo o conjunto de cuerpos que utilizamos para referir la posición de un objeto en movimiento. Por ejemplo, para describir el movimiento de los planetas del Sistema Solar utilizamos como sistema de referencia el Sol. El cuerpo que se encuentra en movimiento respecto al sistema de referencia se denomina móvil. Cuando el tamaño del móvil es muy pequeño comparado con el recorrido que realiza, despreciamos sus dimensiones y, entonces, se trata de un móvil puntual. EJEMPLOS DE SISTEMA DE REFERENCIA

El punto de referencia es el árbol (punto fjo), el inicio del movimiento es cierta distancia del origen (más lejos del árbol).

El piloto en tierra observa el movimiento del avión (Sistema de referencia fjo).

Tanto el barco como la tierra frme son sistemas de referencia aceptables, depende de la situación para escoger el más apropiado.

33

Física

COLEGIO CEIBOS

Elementos del movimiento: Observa las siguientes imágenes e infere ¿cuáles son los elementos del movimiento? ¿Qué características tienen cada uno?

ELEMENTO

CARACTERÍSTICA -

Vector posición ( ⃗r )

Llamado también radio vector. Vector trazado desde el origen de coordenadas (sistema de referencia) hasta la posición del móvil.

34

Física

COLEGIO CEIBOS -

Móvil

-

Trayectoria

-

-

-

Espacio

-

Indica la ubicación (posición) exacta del móvil. Todo cuerpo que realiza movimiento.

Es la línea recta que describe el móvil. Puede ser rectilínea o curvilínea. Dependiendo de la trayectoria hay tipos de movimiento: MRU – MRUV – Caída Libre, Movimiento parabólico y circular. Es la medida de la longitud de la trayectoria. Se puede afrmar que espacio es igual a distancia.

Es el vector que representa el

35

Física

COLEGIO CEIBOS

Desplazamie nto

-

-

-

Distancia

cambio de posición. Se traza desde el punto inicial hasta el punto fnal. Se une el punto de partida con el punto de llegada. Es la medida del desplazamiento. En algunos casos no existe desplazamiento, ni distancia recorrida pero si espacio recorrido (cuando el móvil regresa a su posición inicial) e = 24 m d=0m ⃗ D =0m

Taller N° 6 1.

Identifca en esquemas mudos los elementos del movimiento.

36

Física

COLEGIO CEIBOS

2.

Desarrolla los siguientes

ejercicios. a. Halla el desplazamiento (distancia) si el movimiento da dos vueltas completas al campo cuadrado. Parte en “A” i. 24 m ii. 12 iii. 9 iv. 0

b.

Halla el desplazamiento del recorrido si el móvil parte en “A” y llega a “C” i. 6m ii. 4 iii. 2 iv. 0 c. Hallar la distancia total recorrida del móvil. i. 48 m ii. 32 iii. 16 iv. 0

d. i. ii.

Hallar el espacio recorrido por el móvil. 45 m 40 37

Física

COLEGIO CEIBOS iii. iv.

36 24

VELOCIDAD - RAPIDEZ Velocidad media: ⃗v

-

Se representa

-

Es la relación entre el desplazamiento y el tiempo empelado. Ecuación: ∆ posición desplazamiento velocidad media= = ∆ tiempo tiempo

-

el vector velocidad media tiene la misma dirección que el vector desplazamiento. También se puede expresar en función de las posiciones del móvil, como: ∆ x x f −x0 ⃗v = = ∆ t t f −t 0

-

v

x m ( ) t s

. En el SI, por lo tanto la velocidad media o velocidad es

una magnitud vectorial.

Ejemplo: Si un auto viaja hacia el sur y recorre 12000m, tardándole 300 s, calcula la velocidad. 12000  0 12000 m Datos: v   40 300  0 300 s d0 = 0 m ; t0 = 0 s Reemplazo: df = 12000m ; tf = 300 s Rapidez media: Es la razón entre distancia recorrida y tiempo empleado en recorrerla lo llamaremos rapidez media y lo representaremos a través de la siguiente expresión:

38

Física

COLEGIO CEIBOS v

d m ( ) t s

En el SI en la vida cotidiana se mide en rapidez media es una magnitud escalar.

Km h

. Por lo tanto la rapidez o

Ejemplo: Si una persona camina 900m, tardándose 50 minutos, calcula su rapidez. Datos: d0 = 0 m

v

; t0 = 0 s

df = 900m ; tf = 50minReemplazo: = 3.000 s

900  0 900 m   0,3 3.000  0 3.000 s

TALLER N° 7 1. Lucía en una caminata, recorre los tramos: AB en 15 h, BC en 12 h y CD en 8 h. hallar la rapidez media para el recorrido total. a. 1 Km/h b. 2 c. 3 d. 4 2. Con una rapidez media de 4 cm/s de una hormiga sigue el camino curvilíneo de A hacia B. Hallar el módulo de la velocidad media. a. 2 cm/s b. 3 c. 4 d. 5 3. Cuando un automóvil avanza 90 m y retrocede 30 m emplea un tiempo de 60 s, determinar la rapidez y la velocidad media. a. 1 – 3 b. 2 – 1 c. 0 – 1 d. 1 – 4 4. Si la velocidad media es cero, se puede afrmar que: a. No hay movimiento. b. La rapidez media también es cero. c. No hay desplazamiento.

39

Física

COLEGIO CEIBOS d. El espacio recorrido es cero.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME – MRU Es el movimiento más simple y que ocurre con mayor frecuencia en la naturaleza. Este movimiento se caracteriza por poseer una trayectoria __________________ y además su velocidad permanece _____________________. El movimiento será MRU, en ausencia de causas que modifquen el movimiento. LEYES DEL MRU •

Primera Ley; también es conocida como la ley de la velocidad. en todo MRU, el módulo de la velocidad es constante, es decir que no varía con el transcurrir del tiempo.

V = c o n s ta n te •

Segunda Ley, También es conocida como la ley del espacio recorrido. En todo MRU, los espacios o distancias recorridas son proporcionales a los tiempos empleados. Se puede deducir:

e e s d .p . a t

De ambas leyes se deduce:

e v don e v t

de: = ___________________ = ___________________ = ___________________

Luego podemos decir que: 40

Física

t

COLEGIO CEIBOS T ie m p o tr a n s c u r r id o

D is ta n c ia tr a n s c u r r id a

t = 1s

d = 4m

t = 2s

d = 8m

t = 3s

d = 12m ... ...

... ... t = 10s

d = 40m

Así en 4 segundos, el móvil recorrerá en total 16 metros. Entonces: 1s

1s

1s

1s

4m

4m

4m

4m

B

C

D

E

Entonces en el MRU, la distancia recorrida por el móvil es directamente proporcional al tiempo empleado. TALLER N° 8 1. Un automóvil con MRU recorre 16 metros en 4 segundos. ¿A qué velocidad estará viajando dicho automóvil? 2. Un móvil viaja a una velocidad de 8m/s y recorre una distancia de 2 metros. ¿En qué tiempo habrá recorrido dicha distancia? 3. Un niño sale a trotar en las mañanas con MRU, siempre recorre una distancia de 600 metros, demorando media hora en hacerlo. ¿A qué velocidad recorre dicha distancia? 4. Un móvil recorre durante 60 segundos un determinado espacio, y lo hace con una velocidad de 20m/s. Determina el espacio. 5. Un móvil recorre durante 80 segundos un determinado espacio, y lo hace con una velocidad de 10 m/s. Determina el espacio. 6. Un móvil viaja a una velocidad de 8m/s y recorre una distancia de 2 metros. ¿En qué tiempo habrá recorrido dicha distancia?

7. Un móvil con MRU recorre 12m en 3 segundos, ¿qué distancia recorrerá en 6 segundos? 41

Física

COLEGIO CEIBOS 8. Un avión recorre 900m en 12s. Calcula su velocidad en km/h. 9. Un tren tarda 3 minutos para atravesar un túnel de 600 metros. Calcular su velocidad.

10.

Una niña recorre 20 metros en 4 segundos. ¿Qué distancia recorrerá en 5 segundos?

11.

Una hormiguita logra recorrer en 3 minutos 360 metros. ¿A qué velocidad lo hizo? (la respuesta en cm/s)

12.

La tortuga "Rayo Veloz" va a su guarida con una velocidad de 10m/h, si tiene que recorrer un espacio de 5m. ¿Cuánto tiempo demora en hacerlo? TALLER N° 7.1

Completa correctamente los espacios en blanco, acerca del movimiento mecánico. 1.

Según su ........................., podemos decir que el movimiento se clasifca en: *Movimiento rectilíneo *Movimiento ........................

2.

3.

Según su rapidez, podemos decir que el movimiento se clasifca en: *

Movimiento ........................

*

Movimiento ........................

En la fgura se muestra un gato luego de haber saltado desde cierta altura. El móvil es ............................... La trayectoria es .....................

42

Física

COLEGIO CEIBOS 4.

En el siguiente cuadro, dibuja un ejemplo de movimiento rectilíneo:

5. En el siguiente cuadro, dibuja un ejemplo de movimiento parabólico:

6.

En

el

siguiente

circunferencial.

43

Física

cuadro,

dibuja

un

ejemplo

de

movimiento

COLEGIO CEIBOS 7.

En el siguiente cuadro, dibuja un ejemplo de movimiento elíptico.

8.

En

el

movimiento

parabolice,

circunferencial

y

elíptico,

la

trayectoria es curvilínea, por eso, estos movimientos se pueden considerar movimientos............................

9.

En el siguiente cuadro, dibuja un ejemplo de movimiento uniforme.

10.En el siguiente cuadro, dibuja un ejemplo de movimiento variado.

44

Física

COLEGIO CEIBOS 11. Señala de color rojo el desplazamiento y de color azul la distancia del móvil desde "A" hasta "B".

El desplazamiento vale ..................... La distancia es ................................

12. Señala de color rojo el desplazamiento y de color azul el recorrido del móvil desde "A" hasta "B".

El desplazamiento vale ................ La distancia es ............................

13. Señala de color rojo el desplazamiento y de color azul el recorrido del móvil desde "A" hasta "B".

45

Física

COLEGIO CEIBOS El desplazamiento vale ............ La distancia es .......................

14. Señala de color rojo el desplazamiento y de color azul el recorrido del móvil desde "A" hasta "B".

El desplazamiento vale .................... La distancia es .................... 15. Señala de color rojo el desplazamiento y de color azul el recorrido del móvil desde "A" hasta "B".

El desplazamiento vale ............. La distancia es ........................

ENERGÍA MECANICA A la capacidad de un sistema para realizar trabajo la denominamos energía, su unidad en el SI es el Joule (J) en el SI. 46

Física

COLEGIO CEIBOS Aquí estudiaremos una forma de energía relacionada con la posición y el movimiento de los objetos, o sea la energía mecánica, que se simboliza EM. La Energía Mecánica corresponde a la suma de la energía potencial se puede expresar así:

cinética y

EM = EC + EP También se puede anotar así: EM = K + U Para que un cuerpo posea energía mecánica bastará con que tenga al menos una de las tres que la conforman. Ahora recordaremos que cuerpos poseen cada una de estas energías. Energía cinética: Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo y la poseen todos los cuerpos que están en movimiento. Y si está en movimiento debe existir una velocidad diferente de cero. Matemáticamente esta energía se puede calcular así: Donde: EC = E. cinética, se mide en Joule (J) en el SI. m = masa del cuerpo o partícula, se mide en Kg en el SI 1  m  v2 2 EC =

v = velocidad del cuerpo o partícula, se mide

en

m s

en el SI.

Ejemplo: Una persona de 60 kg camina hacia su casa a 8 m/s, calcula la energía cinética involucrada en esta situación Datos: 1  60  82  2

m = 60 Kg v = 8 m/s EC = ?

47

Física

EC =

30 ∙ 64 = 1.920 J

COLEGIO CEIBOS Ejemplo: Hallar la energía cinética para un cuerpo de 3 kg viajando a razón de 4 m/s. Solución: Energía potencial: Es la capacidad para realizar trabajo en función de la altura y la masa. O se produce debida a la posición de un objeto respecto a otro, la tierra o un eje de referencia, es decir debe existir una altura o reparación entre ambos. Matemáticamente esta energía se calcula así. Donde: EP = E. potencial gravitatoria, se mide en Joule (J) en el SI. m = masa del cuerpo o partícula, se mide en Kg en ele SI. g = aceleración de gravedad y en la tierra tiene un valor aproximado de 10 m/s2 EP  m  g  h

Ejemplo: Determina que ocurre con la EP si la masa disminuye a la sexta parte y la altura se triplica. Datos:

m=

EP 

m 6

m mg h  g  3h  6 2

, Es

decir La EP disminuye a La

h = 3h Ejemplo: Una persona de 70 kg se encuentra parada en reposo en el tercer piso de un edifcio, es decir se encuentra a 9 metros de primer piso, calcula la E. potencial gravitatoria de esta situación. Datos: m = 70 kg g = 10 N/kg

48

Física

EP  70  10  9  700  9  6.300 J

COLEGIO CEIBOS h=9m

Conservación de la energía mecánica: Si un cuerpo se está moviendo con una cierta rapidez tiene energía cinética, pero si además se encuentra a cierta altura, tiene la capacidad de incrementar esta rapidez, por lo que tiene energía potencial. A la capacidad total de realizar trabajo mecánico la llamaremos energía mecánica. La energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial. Cuando varía una de las energías (cinética o potencial) existe también una variación de la otra: si una aumenta, la otra disminuye. Al lanzar un objeto hacia arriba, inicialmente tiene solo energía cinética, pero en el punto más alto la energía cinética es nula, ¿qué sucedió con esta energía? Se transformó en energía potencial y cuando vuelve al punto de lanzamiento, la rapidez con que llega es la misma velocidad con que sale, puesto que la energía potencial se vuelve a transformar en cinética. Si la velocidad inicial es igual a la velocidad fnal, entonces la energía en estos dos momentos es igual, lo que indica que la energía total del cuerpo es constante. Por lo tanto, cuando la energía cinética disminuye, la energía potencial aumenta en la misma cantidad.

Puedes observar que la energía mecánica del joven tiene un valor constante, ya que en cualquiera de los puntos, la suma es 1000 J; por lo tanto, ese es el valor de su

TALLER N° 8 1. Un cuerpo de 40 kg, se encuentra ubicado sobre la parte más alta de un edifcio. Se sabe que cuando se encuentra a 55 metros del suelo su rapidez es de 50 m/s. Encuentra: 49

Física

COLEGIO CEIBOS a) La energía mecánica del cuerpo b) La altura desde la cual cayó el cuerpo c) La rapidez de impacto de este cuerpo en el suelo 2. Una persona de 50Kg se encuentra en el piso 3 de un edifcio o sea a 10 metros de la calle, halla la EP de la persona.

3. Calcula cada uno de los datos para completar la siguiente tabla, suponga que no existe roce.

 m s

h(m)

12,8

40

60

36

20

48

25

15

15

10

12

0

m (Kg)

v

EC(J)

EP(J)

EM(J)

4. Hallar la energía mecánica del cuerpo de 5 kg al pasar por A y B. a) 160 J y 250 J b) 490 J y 200 J c) 250 J y 490 J d) 310 J y 490 J

50

Física

COLEGIO CEIBOS e) 310 J y 20 J 2. En la fgura mostrada, halle la energía mecánica del cuerpo de 2 kg al pasar por A y B. a) 26 J y 56 J b) 36 J y 86 J c) 216 J y 150 J d) 136 J y 116 J e) 500 J y 200 J 3. Calcular la energía mecánica del bloque en “A” y “B”. (m = 2 kg) a) 100 J y 50 J b) 100 J y 80 J c) 50 J y 80 J d) 100 J y 100 J e) 100 J y 200J 4. En el esquema, se dispara un objeto de masa m = 2 kg con una velocidad de 50 m/s. ¿Cuál será su energía cinética en su punto de altura máxima? a) 2500 J b) 800 J c) 300 J d) Cero e) 1600 J 5. Del ejercicio anterior, calcule la energía mecánica en su punto de altura máxima. a) 1250 J b) 2500 J

51

Física

COLEGIO CEIBOS c) 2000 J d) 3000 J e) 1800 J 6. Determine la energía mecánica para el proyectil de 2 kg cuando alcanza su punto más alto. a) 100 J b) 300 J c) 400 J d) 600 J e) 200 J 7. Calcular La energía mecánica de un cuerpo, si su masa es de 6 kg y se encuentra a 2 m con respecto al piso. a) 420 J b) 300 J c) 720 J d) 500 J e) 120 J

ENERGÍAS RENOVABLES La energía siempre ha estado estrechamente ligada con las actividades cotidianas del ser humano, toda vez que el hombre primitivo realizaba sus tareas utilizando primero la energía de su cuerpo. Posteriormente aprendió a domesticar animales y a utilizar su energía para hacer más fáciles sus actividades. Más tarde descubrió otras fuentes de energía y aprendió a usar la del viento para la propulsión de sus barcos de vela, así como aprovechar la energía de las corrientes de agua al construir molinos de granos en los ríos. Se dice que entre mayor energía posee un cuerpo, mayor será la cantidad de trabajo que puede realizar. Es decir la energía está asociada 52

Física

COLEGIO CEIBOS a la cantidad de trabajo. La Energía se puede defnir como la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Clases: Existen varios tipos de energía como son: 

Energía solar: se produce y es liberada por el Sol. Es fundamental para la vida en la Tierra. La energía solar llega hasta la tierra en forma de luz y calor.



Energía calorífica: se produce por la combustión del carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.



Energía eléctrica: se produce cuando a través de un conductor se logra un movimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o magnetismo



Energía química: se produce cuando las sustancias reaccionan entre sí alterando su constitución íntima, como es el caso de la energía obtenida en los explosivos o en pilas eléctricas. La energía química está almacenada en los cuerpos, por lo tanto, es una forma de energía potencial.

53

Física

COLEGIO CEIBOS



Energía hidráulica: se obtiene de la caída del agua desde una cierta altura, hasta un nivel más bajo. Esto provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. De esta forma de energía se puede derivar la hidroelectricidad, que es un recurso natural disponible en aquellas zonas que presentan sufciente cantidad de agua disponible. Actualmente, la energía hidráulica es utilizada para obtener energía eléctrica.



Energía geotérmica: proviene del centro de la Tierra y se libera como energía calórica. El calor que se libera en este tipo de energía derrite las rocas y además calienta las aguas subterráneas, provocando vapor de agua, el que está a una presión tal, que al hacerlo pasar por un generador es capaz de producir energía eléctrica.



Energía eólica: es aquella producida por el movimiento del aire. Esta forma de energía se utiliza hace muchos años; desde el pasado han existido los molinos de viento conectados con una piedra grande, la que al girar muele y tritura el trigo. Actualmente, la energía eólica se utiliza para obtener agua por bombeo de los pozos, además, permite obtener energía eléctrica.

54

Física

COLEGIO CEIBOS 

Energía radiante: se produce por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el vacío a una velocidad de 300000 km/s.



Energía nuclear: se origina por la energía que mantiene unidas a las partículas en el núcleo de los átomos.

TALLER N° 9 

De acuerdo a la defnición identifca el tipo de energía y ubica los nombres en el siguiente crucigrama. ________________________ Energía producida por el movimiento del aire y se aprovecha en los molinos de viento o en los generadores de alta potencia para producir electricidad. ________________________ Energía producida por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el vació a una velocidad de 300000 km/s. ________________________ Energía que mantiene unidas a las partículas en el núcleo de los átomos.

55

Física

COLEGIO CEIBOS ________________________ Energía que se aprovecha cuando la corriente de agua mueve a un molino o a la caída de agua de una presa mueve una turbina. ________________________ Energía que se produce cuando a través de un conductor se logra un movimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o magnetismo. ________________________ Energía que se produce cuando las sustancias reaccionan entre si alternando su constitución intima, como la obtenida en los explosivos o en las pilas eléctricas. ________________________ Energía que se produce por la combustión del carbón, madera, petróleo, gas natural y otros combustibles.

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Física

COLEGIO CEIBOS

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