1) El documento presenta las unidades temáticas de un curso de Física para grado 11, incluyendo Hidrostática, Termodinámica, Ondas mecánicas, Óptica, Electrostática y corriente eléctrica. 2) Se describen conceptos clave como presión, densidad, principios de Pascal y Arquímedes para la unidad de Hidrostática. 3) También se resumen lecciones sobre temperatura, calor, termodinámica, movimiento armónico, ondas, reflexión de la l

1. Tutoría<br />Física<br />Integrantes:<br />Jhonatan López Salazar<br />Estefanía Ocampo ramos<br />Edwin yesid Álvarez Cardona<br />Profesor: <br />Fernando pulgarin<br />MATERIA:<br />Emprendimiento<br />2011<br />Física 2011<br />Programación física grado 11<br />Unidad N1<br />Hidrostática<br />* Conceptos de presión<br />* Densidad<br />* Presión hidrostática<br />* Principio de pascal<br />* Principio de Arquímedes<br />* fluidos en movimiento<br />Unidad N2<br />Termodinámica<br />* Conceptos de temperatura<br />* Dilatación superficial<br />* Dilatación volumétrica<br />* Concepto de calor<br />* Transferencia de calor<br />* Leyes de la termodinámica<br />Unidad N3<br />Ondas mecánicas<br />* Fuerzas recuperadoras<br />* Movimiento armónico simple (M.A.S)<br />* Péndulo<br />* Onda<br />* Fenómenos ondulatorios<br />* Concepto de sonido<br />* Cualidades del sonido<br />* Fuentes sonoras<br />* Cuerdas sonoras<br />* Tubos sonoros<br />* Efecto doppler<br />Unidad N4<br />Óptica <br />* La luz<br />* Reflexión de la luz<br />* Espejos planos<br />* Imágenes en espejos planos<br />* Espejos esféricos<br />* Las lentes<br />Unidad N5<br />Electrostática y corriente eléctrica <br />* Carga eléctrica<br />* Ley de Columba<br />*campo eléctrico<br />*Potencial eléctrico <br />*Resistencia eléctrica <br />*Ley de chm<br />*Circuitos eléctricos<br /> Concepto de presión<br />Fluidos:<br />Es todo cuerpo que puede desplazarse fácilmente cambiando de forma bajo la acción de fuerzas pequeñas.<br />El término fluido incluye tanto líquidos como gases incomprensibles mientras que los gases adaptan su volumen al del recipiente que los contiene.<br />Mecánica de fluidos <br />Se divide en las siguientes partes:<br />Hidrostática: <br />Es la ciencia que estudia los fluidos en el reposo.<br />Hidrodinámica:<br />Particulariza la hidrostática hidrodinámica al estudio de los gases <br />Hidráulica:<br /> Utiliza los conceptos anteriores en las aplicaciones técnicas.<br />Densidad:<br />Se define como la relación o cociente entre la masa de un cuerpo y su volumen. <br />La ecuación es: <br />D=M 1 V <br />d=M 1 V <br />La densidad se expresa en el sistema internacional así:<br />EN EL C.G.S:<br />D=M.=Gr1VCM3<br />CONCEPTO DE PRESION: <br />Se define como la magnitud de la fuerza ejercida perpendicularmente sobre una superficie en contacto. La ecuación es: <br /> <br />P= F2A<br />P= Es la presión.<br />F= es la fuerza.<br />A= es el área.<br />Unidades de la presión<br />En el S.I<br />P= F.= Npascal A M2<br />1 pa = Kgm / seg 2 m21 pa = Kg / seg2m<br />1 pa = Kg / m.seg2<br />EN EL C.G.S <br />1 pa = F=d =BARIASACM2<br />1 ba=gr cm seg2cm2<br />1ba =gr / cm.seg2<br />EJEMPLOS<br />1- que produce una presión mayor sobre el suelo: un neumático delgado o un neumático ancho del mismo peso:<br /> R// el neumático delgado <br />2- si se desea atravesar un barrizal que sería preferible usar zapatos anchos o zapatos delgados <br /> R// se debe usar zapatos anchos porque el peso se distribuye uniformemente por todas las puntas de la superficie y a mayor superficie o área menor presión.<br />3- que capacidad debe tener un recipiente destinado a contener 400gr de acero <br /> Datos e incógnitas<br />V= ? <br />M= 400gr<br />D= 7,8 gr /cm3<br />D=m=VD=m=DV= 400 gr 7.8 Gr / cm3v=51.28cm3<br />Febrero 1 2011 <br />Presión hidrostática<br />Si un recipiente contiene un líquido en equilibrio, todos los puntos del anterior están sometidos a una presión cuyo valor depende de la profundidad a la cual se encuentre. <br />Si tomamos un recipiente lleno de agua y en él se incluye un cilindro de altura h y su sección transversal a.<br />La cara superior del cilindro soporta una presión, debido al peso de la columna de agua.<br />P= F=m.gAaP1=D.V.gAV: ES EL VOLUMEN DEL LIQUIDO<br />En la parte inferior del cilindro la presión aumenta porque es la presión de la parte 1 más la presión del cilindro.<br />P2=P1+DVgA<br />Si se sabe que el número del cilindro es igual<br />V=A.hP2-P1=D.V.gAP2-P1=D.A.h.gAP2-P1=D.g.h3<br />Este resultado se conoce con el nombre de principio fundamental de la hidrostática que dice: “la diferencia de la presión de un liquido es directamente proporcional al densidad y a la altura y al profundidad” <br />Tubos en U<br />Son dispositivos que se utilizan para calcular la densidad de líquidos que se puedan mezclar, se observa que la presión a la misma altura es igual por tal motivo se puede decir <br />Ejemplo:<br />En un tubo doblado en U que contiene agua y aceite de densidad desconocida. La altura del agua es de 9cm y la altura del aceite de 10,4cm. Cuál es la densidad del aceite. <br />Solución: <br />D1 h1 = D2 h2D1 h1 =D2hD2 = 1gr/cm3(9cm)10,4 cmD2=0,86 gr/cm3<br />2) un ladrillo de 3,2 kg tiene las siguientes dimensiones 25cm de largo, 8cm de alto y 12cm de ancho. Calcular la presión que ejerce el ladrillo sobre el suelo cuando se apoya en cada una de sus caras.<br />m=3,2 KG = 32000 GRl=25cmh=8cma=12cmP1=?P2= ?P3=?<br />Solución: <br />Cuando se apoya en el largo y en el ancho:<br />P1 =FAP1 =m.gL*a<br />P1 =3200gr(980cm/seg2)25cm 12cmP1 =3136000gr/seg2 300 cmP1 =10453.33(ba)<br />Ahora tomamos el largo y la altura:<br />P2=3136000gr/cmseg2 25cm8cmP2=3136000gr/seg2 200cmP2=15680(ba)<br />Luego empleamos ancho y alto:<br />P3=313600gr cm/seg 2 12cm*8cm<br />P3=3136000gr/seg2 96cmP3=32666.7(ba)<br />2) la densidad del acero es 7,8 gr/cm3, expresarla en kg/m3<br />gSUSTACIA densidad gr/cm3Acero 7,8Aluminio 2,7Bronce 8,6Cobre 0,92Hielo 7,8Oro 19,3Plata 10,5Platino 21,4Benceno 0,90Glicerina 13,6Alcohol etílico 0,81Agua 1plomo 11,3<br />Febrero 11<br />En esta clase el profesor coloco el taller del tema visto, el cual se empezó a desarrollar y será evaluado el próximo martes. <br /> Ejemplos de lo visto:<br />left40005<br />Un tubo en U que está abierto en ambos extremos se llena<br />Parcialmente con mercurio. Después se vierte agua en ambos lados obteniendo<br />Una situación de equilibrio ilustrada en la figura, donde h2 = 1cm. Determine<br />La diferencia de altura h1entre las superficies de los dos niveles de agua.<br />Solución:<br /> Sea ρa la densidad del agua y ρm la densidad del mercurio. La<br />Presión al nivel inferior del mercurio puede es la misma y puede calcularse<br />Por las dos ramas obteniendo<br />De donde<br />Notas importantes de la física:<br />ATENCIÓN. Mucha gente cree que la presión del agua sólo empuja hacia abajo. Esto es<br />FALSO. La presión se ejerce EN TODAS DIRECCIONES. Es decir, si vos tenéis un submarino sumergido…<br />VerdaderoFalso<br />Febrero 16 2011<br />En esta clase se realizo la evaluación del tema de la presión, se llevo toda la clase y al final se entrego, en general a todos les fue mal ya que el tema estuvo un foco difícil y no hubo el tiempo suficiente. <br />Febrero 17 2011<br />Se hizo corrección del examen y el profesor hizo una crítica constructiva sobre el examen, en la cual el profesor dijo que teníamos que poner más interés por la materia y nos aconsejo.<br />Nos dejo como conclusión poner más interés para las próximas clases porque con esta actitud que estábamos no llegaríamos a nada, y así concluyo la clase. <br />Febrero 18 2011<br />Principio de pascal<br />Embolo:<br />La presión en el interior de un fluido depende solamente de la diferencia de altura y de la densidad del líquido.<br />Si se aumenta la presión sobre cualquier punto, se produce un aumento igual en cualquier parte de fluido. Cuando se ejerce en el embolo, se observa que la presión ejercida sobre el liquido se transmite por igual a todos los puntos del fluido. De esta forma la presión en cualquier hidrostática, debido al principio del peso fluido mas la presión adicional ejercida por el emboló. Este enunciado se reconoce con el nombre de pascal.<br />Prensa hidráulica:<br />Una de las principales aplicaciones del principio de pascal es la prensa hidráulica. <br />Consiste en una carga herméticamente sellada por un par de cilindros que tienen áreas diferentes y en cuyo interior tienen un líquido viscoso. <br />Al ejercer presión sobre una de las caras, se transmite por igual a todas las partes del liquido, con l cual podemos escribir la siguiente ecuación.<br />FORMULA 1<br /> <br />Si tomamos el área de cada uno de los cilindros tendremos:<br />Principio de Arquímedes<br />Todos hemos experimentado el principio de Arquímedes, cuando nos sumergimos en una piscina o cuando pretendemos levantar un objeto dentro del agua el esfuerzo que debemos hacer es menor porque actúa sobre el cuerpo.<br />Febrero 22 2011<br />La ecuación para calcular el empuje es:<br />E = DF.V.g<br />La ecuación anterior nos permite expresar el principio de Arquímedes: “al sumergir total o parcialmente un cuerpo en un fluido este experimenta una fuerza adicional vertical dirigida de abajo hacia arriba” <br /> <br />Llamada empuje y de magnitud igual al peso del fluido desplazado.<br />Para resolver problemas sobre cuerpos sumergidos debemos tener en cuenta las fuerzas mecánicas especiales existentes en el cuerpo<br />DF es densidad del fluido <br />Vs = es el volumen sumergido <br />Dc = es densidad del cuerpo <br />Vc = es el volumen del cuerpo<br />Ejemplo: <br />En una prensa hidráulica sus cilindros tienen radio de 12 y 25 cm respectivamente.<br />Si sobre el embolo del menor se ejerce una fuerza de 28N que fuerza ejerce la prensa hidráulica sobre el embolo mayor.<br />Fluidos en movimiento<br />Consideremos un fluido que se mueve en el interior de un tubo de sección transversal en el cual el punto 1 la velocidad es v1<br />Y en el punto 2 se estrecha el área A2 y velocidad V2 durante un tiempo P, las partículas del agua que se encuentran en el interior se mueve una distancia X1 mientras tanto la partícula que se encuentra en el punto dos para el mismo tiempo se mueve una distancia X2 <br />En pocas palabras podemos afirmar que el volumen que pasa por la parte 1 es igual al volumen que pasa en la parte 2.<br />V1=V2A1 X1 = A2 X2A1 V1 T1 = A2 V2 T2A1 V1 = A2.A2 7<br />La ecuación anterior se conoce con el nombre de continuidad y significa que cuando que cuando por un tubo se mueve un líquido incomprensible la velocidad de este es mayor cuando el área es menor y viceversa.<br />Gasto o caudal <br />El gasto se define como el producto de la velocidad por el área que la sección transversal, se simboliza con la letra Q y la ecuación es:<br />Sabemos que: <br />Unidades de gasto <br />Teorema de torricelli<br />El teorema de torrecilla se enuncia de la siguiente forma “la velocidad de la salida de fluido por un orificio es la misma que adquiere un cuerpo que cae libremente partiendo del reposo desde una altura h.<br />La ecuación es la siguiente:<br />El líquido al salir del recipiente describe un movimiento semiparabolico por tal razón debemos tener en cuenta estas ecuaciones:<br />Para hallar la altura de caída del líquido la ecuación es:<br />De igual manera se puede utilizar la ecuación:<br />Nota:<br />Para calcular la velocidad de salida del líquido tomamos la altura media desde la parte superior Del recipiente hasta el orificio.<br />Para calcular la distancia a la cual cae el líquido con relación a la base del recipiente se toma la altura desde el orificio hasta la base.<br />Ejemplo:<br />En un depósito abierto de paredes verticales, el agua alcanza una altura de 6cm. Se hace un pequeño orificio de 2cm de diámetro ubicado 1.2mts por debajo del nivel del agua:<br />A: la velocidad de salida del liquido <br />B: El gasto <br />C: la distancia a la puerta del liquido a la base del deposito <br />D: El tiempo que tarda una gota en caer desde el orificio hasta el punto donde golpea el suelo.<br />D=2cm<br />R=1cm<br />A=?<br />B=?<br />C=?<br />D=?<br />G=9.8m/seg<br />h=1.2m<br />Y=4.8m<br />h=6cm<br />SOLUCIÓN<br />A: Tomamos la expresión:<br />B: Tomamos la expresión:<br />C: Tomamos la expresión:<br />Marzo 1 2011<br />Durante esta clase se empezó a trabajar el taller del tema tratado durante las últimas clases, todos empezaron a trabajar, se vio que a todos les estaba dando dificultad entender algunos ejercicios propuestos en el taller <br /> Marzo 2 2011<br /> En este día se trabajo el taller respectivo al tema visto, se estuvo realizando, el profesor no estuvo presente en la clase, los compañeros nos estuvieron preguntando acerca de las dudas que tenían y con gusto las resolvimos éramos los que más sabíamos ha cerca del tema casi nos rindió pero aclaramos dudas y consultamos a parte de la hora las dudas que nosotros teníamos ha cerca del taller.<br />Marzo 4 2011<br />Se dio la clase normalmente, todos le preguntaron al profesor algunas dificultades que tenían y resolvió las dudas del salón y se siguió trabajando con el taller.<br />Marzo 15 2011<br />En esta clase realizo el examen del tema visto durante la semana se realizo en parejas y recogió los cuadernos. <br />Finalmente se esperan los mejores resultados del examen y el taller.<br />Marzo 16 2011<br />En esta clase se trabajo lo siguiente:<br />ESCALAS Y TEMPERATURAS<br />CONVERSIÓN DE CELSIUS A FAHRENHEIT <br />Para expresar una temperatura medida en una escala a otra se debe tener en <br />Cuenta las siguientes equivalencias:<br />Temperatura de fusión del agua OOC = 32 OF<br />Temperatura de ebullición del agua 100 oC = 212oF<br />Calculamos la pendiente: <br />CONVERSIÓN DE FAHRENHEIT A CELSIUS <br />De la ecuación uno despejamos a tc así:<br />CONVERSIÓN DE CELSIUS A KELVIN<br />Para expresar en kelvin una temperatura medida en grados Celsius utilizamos la expresión:<br /> <br />CONVERSIÓN DE KELVIN A CELSIUS <br />Luego de esto se realizaron algunos ejemplos para aplicar las formulas <br />Marzo 22 2011<br />Durante esta clase se trabajo un taller sobre el tema y esto fue lo único que se realizo.<br />Marzo 23 2011<br /> En este día estaba preparada la evaluación la cual se perdió porque a la tercera hora hubo olimpiadas de matemática. <br />Marzo 25 2011<br /> En esta clase se realizo la evaluación la cual transcurrió muy bien.<br />Marzo 30 2011<br />En esta clase el profesor dio algunas recomendaciones para este periodo y también se hablo de los iffes, se fijo cual sería el puntaje que deberíamos sacar y así transcurrió la clase.<br />Link <br />Video relacionado con la física<br />Principio de Arquímedes<br />Temperatura<br />Biografías:<br />Arquímedes<br />Pascal<br />Abril 1 2011<br />Semana N# 11<br />Dilatación térmica: <br />Los cuerpos aumentan su volumen con el incremento de la temperatura. Este hecho explica la separación que se deja en los rieles del tren o en los puentes. <br />Los líquidos experimentan el proceso opuesto. <br />Dilatación lineal:<br />La variación de la longitud que sufre una varilla depende linealmente de la longitud inicial de la varilla ( lo) y la variación de la temperatura (∆t). la variación de la longitud es directamente proporcional a la longitud inicial y a la temperatura. La constante de proporcionalidad que llamaremos coeficiente de dilatación se calcula con la expresión:<br /> 1<br />Los coeficientes de dilatación se expresan <br />Para calcular la longitud final de la varilla tomamos la expresión 1<br /> <br />La expresión dos se puede expresar de la siguiente manera:<br />El siguiente cuadro muestra el coeficiente de dilatación de algunas sustancias:<br />Semana numero 12<br />Dilatación superficial<br />Cuando calienta una lamina, el material se dilata en el largo como en el ancho. La ecuación que nos permite hallar el área final se calcula teniendo en cuenta la ecuación 2<br />Dilatación volumétrica<br /> <br />La ecuación volumétrica es la siguiente:<br /> <br />Ejemplos<br />Un disco de acero tiene un radio de 20cm a 10.calcular su area a 85.<br />Solución<br />Datos e incógnitas:<br />∞=<br />R=20cm<br />Ti=10<br />Tf=85<br />A=?<br />CALCULAMOS ASI:<br />Solo aquí queda por reemplazar en la formula lo cual nos trae como resultado <br />7 de abril<br />En esta clase el profesor realizo un taller el cual se empezó a trabajar.<br />Esto por esta semana.<br />Link <br />Glosario wikispaces física<br />Semana numero 13<br />Abril 11 2011 <br />En esta clase se siguió con el taller en el cual se estaba trabajando y esto fue lo que se hizo en esta clase.<br />Abril 13 2011 <br />En este día no se dio la clase ya que el profesor no pudo asistir al colegio por algunos motivos.<br />Link <br />Cuestionario iffes <br /> <br />Abril 15 2011 <br />En esta clase se realizo la evaluación la cual trascurrió normalmente y esto fue lo único que se hizo y así termino la clase.<br />Link <br />Glosario física <br />Link <br />Algunos de estos link son relacionados con los temas vistos en estos días.<br />Dilatación térmica <br />Dilatacióntérmica2<br />Dilatación lineal<br />Dilatación <br />Semana numero 14<br />Mayo 04 2011 <br />Calor: <br />Es una forma de energía que se debería medir en julios y ergios pero que se mide en calorías.<br />Calorías: <br />Cantidad de calor que se suministran a un gramo de agua inicialmente a 14,5 oC, para elevar su temperatura hasta 15,5 oc.<br />Kilocalorías: <br />Cantidad de calor que se debe suministrar a un kilogramo de agua para elevar su temperatura de 14,5oc a 14,5oc<br />1 kcal = 1000 cal<br />Capacidad calórica: <br />Es la cantidad de calor suministrada a un cuerpo para elevar su temperatura a 1oc<br />También se puede definir como el cociente entre el calor suministrado y la variación de temperatura.<br />Se representa con la letra Cc la ecuación es:<br />Cc: capacidad calórica <br />Q: calor suministrado<br />∆T: es la variación de la temperatura<br />Calor especifico:<br />Es la cantidad de calor que se debe suministrar a la unidad de masa para elevar la temperatura en un grado. También se define como el cociente entre la capacidad calórica y la masa. Se representa con la letra C.<br /> <br />Unidades de calor específico<br /> <br />El siguiente cuadro muestra el calor específico de algunas sustancias.<br /> <br />Equilibrio térmico<br />Este se presenta cuando dos o más cuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas entran en contacto luego de un tiempo determinado los cuerpos tendrán igual temperatura porque la temperatura cedida o perdida por un cuerpo es igual a la temperatura ganada por el otro.<br />Ejemplo:<br />Un pedazo de plomo de 250gr se calienta a 112 oc y se hecha en 500gr de agua inicialmente a 18 oc despreciando la capacidad calórica del recipiente cual es la temperatura final del plomo y del agua.<br />C: 0.031 cal/gr oc<br />Tip: 112 oc<br />mp: 250gr<br />mh2o: 500gr<br />Ti h20: 18 oc<br />CH20: 1 CAL/GR OC <br />Tfp:Tfh20<br />Solution:<br /> <br />cm∆T= Q <br />Cp.m(Tfp-Tip)= ch20.m(Tf-Tih20)<br />Todo lo que se ha trabajado fue de las dos últimas clases el viernes 6 de mayo la clase fue muy corta y solo dio tiempo para hacer algunos pasos del ejemplo que veníamos trabajando.<br />Hasta el momento todo se a trabajado de a mejor forma y vamos muy bien.<br />Semana numero 7<br />Mayo 10 2011<br />Durante esta clase se siguió con el tema, se vieron algunos ejemplos del tema y así termino esta clase.<br />Mayo 11 2011 <br />Se continúo con el tema y no hubo más novedades.<br />Mayo 13 2011 <br />El profesor planteo algunos problemas de los cuales se aprendió mucho.<br />NOTA: <br />Ya que el documento está muy grande se a creado uno nuevo al final esta el link del nuevo documento.<br />Tutoría física segundo doc.<br />