Prácticas De Física II
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Prácticas de Física II - 1 Prácticas de Física II ÍNDICE INTRODUCCIÓN. 3 MEDIDAS DE SEGURIDAD ................................................................................. 4 Instrucciones para el alumno ..................................................................... 4 Normas de seguridad para el alumno ........................................................ 4 BLOQUE I: COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS ......................................... 5 Práctica 1. Presión hidrostática (variación de la presión con la profundidad). .................................................................... 8 Práctica 2. Presión manométrica (medición de la presión de un gas) ....... 9 Práctica 3. Capilaridad en vegetales .......................................................... 10 Práctica 4. Tensión superficial ................................................................... 11 Práctica 5. Presión ..................................................................................... 12 Práctica 6. Densidad .................................................................................. 14 Práctica 7. Principio de Pascal ................................................................... 15 Práctica 8. Principio de Arquímedes. ......................................................... 16 BLOQUE II: DIFERENCIAS ENTRE CALOR Y TEMPERATURA ........................ 17 Práctica 9. Dilatación térmica lineal ......................................................... 26 Práctica 10. Dilatación térmica superficial ................................................. 28 Práctica 11. Dilatación térmica cúbica ....................................................... 30 Práctica 12. Mecanismos de transferencia de calor (Conducción) ............ 32 Práctica 13. Mecanismos de transferencia de calor (Convección en el agua) ............................................... 34 Práctica 14. Mecanismos de transferencia de calor (Convección en el aire) ................................................. 35 Práctica 15. Mecanismos de transferencia de calor (Radiación) ............... 36 Práctica 16. Ley Cero de Termodinámica (Equilibrio Térmico) .................. 37 Práctica 17. Primera ley de Termodinámica (Conservación de la Energía) ........................................ 39 Práctica 18. Segunda Ley de la Termodinámica (Flujo de Calor) .............. 41 Práctica 19. Tercera Ley de la Termodinámica (Entropía) ......................... 42 BLOQUE III: LEYES DE LA ELECTRIDAD .......................................................... 43 - 20 - Prácticas de Física II Práctica 20. Electrostática (cómo hacer un péndulo electrostático casero) .............. 52 Práctica 21. Electrostática (propiedades de las cargas eléctricas) ............ 54 Práctica 22. Ley de Ohm y Ley de Watt (resistencia y potencia eléctrica) . 56 Práctica 23. Ley de Joule (fuego por Efecto Joule) .................................... 58 Práctica 24. Comportamiento de la electricidad (circuito en paralelo) ....................................................... 60 Práctica 25. Comportamiento de la electricidad (circuito en serie) ............ 62 Práctica 26. Comportamiento de la electricidad (circuito mixto) ................ 64 BLOQUE IV: RELACIÓN ENTRE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO ................. 66 Práctica 27. Características de los imanes (visualizar el campo magnético) ..................................... 74 Práctica 28. Características de los imanes (polos magnéticos y magnitud del campo magnético) .................................................... 76 Práctica 29. Relación entre electricidad y magnetismo (Ley de Oersted) ........................................................... 78 Práctica 30. Aplicaciones del electromagnetismo (motor eléctrico) ........... 81 Práctica 31. Aplicaciones del electromagnetismo (generador eléctrico) ...................................................... 87 Práctica 32. Aplicaciones del electromagnetismo (transformador eléctrico) ................................................ 92 EXPLICACIÓN DE PRÁCTICAS .......................................................................... 97 - 3 Prácticas de Física II INTRODUCCIÓN Actualmente los Telebachilleratos no cuentan con laboratorios para el desarrollo de prácticas experimentales del área de Física, por lo que se propone desarrollar prácticas de bajo costo, con materiales fáciles de adquirir y diseñados para cualquier tipo de aula. El aprendizaje por medio de la experimentación no forzosamente requiere de instalaciones especiales o de prácticas complicadas. En las Ciencias Experimentales, el trabajo práctico es una parte inseparable de la enseñanza teórica, pues no se puede concebir el quehacer científico sin la experimentación. Si queremos y deseamos que nuestros alumnos se interesen realmente en el estudio de la ciencia, debemos proporcionarles un medio de fácil acceso a la comprensión de los fenómenos cotidianos. El manual de Prácticas en el aula de Física II, pretende facilitar el acercamiento a la experimentación sobre los fluidos tomando en cuenta la hidrostática y la hidrodinámica, así también, sus características principales (capilaridad, tensión superficial, presión y densidad) asimismo, explicarlos mejor tomando en cuenta el principio de Pascal y el de Arquímedes. Además, cómo el calor y la temperatura afecta a diferentes materiales y cómo cambia algunas de sus propiedades. Por último, se verán las leyes de la electricidad, la relación de ésta con el magnetismo y cómo poder generarla. Las prácticas presentadas tienen el propósito de estimular en los alumnos la capacidad creativa y el interés por la investigación, del mismo modo, proporcionar al asesor las herramientas alternativas que le permitan hacer sus prácticas experimentales de una manera más atractiva. Los prácticas están diseñadas con base en los contenidos temáticos de la unidad de aprendizaje de Física II. Asimismo, contribuirán para que el alumno logre un aprendizaje significativo, debido a que, se fundamenta en la pedagógica del constructivismo, en consecuencia, el asesor actuará como guía y el alumno participará activamente resolviendo problemas científicos y de la vida cotidiana; con la finalidad, de que él aprenda por descubrimiento. Además, fomentarán el trabajo en equipo y el aprendizaje cooperativo. Las prácticas tienen la característica de ser flexibles, ya que los materiales y los objetos se pueden sustituir, por lo que, no es necesario llevarlas a cabo en un laboratorio de Física. El desarrollo de las prácticas y las actividades del presente manual, deberán realizarse con precaución y responsabilidad, de acuerdo con las instrucciones que se proporcionan. La estructura de los prácticas se describe de la siguiente manera: ▪ Materiales. Enlista los materiales necesarios para desarrollar la práctica. ▪ Procedimiento. Describe las instrucciones para realizar la práctica. - 4 Prácticas de Física II ▪ Explicación de las prácticas. Describe de manera clara al asesor los resultados y la explicación de los fenómenos. Es importante mencionar que algunas prácticas requieren de materiales e instrumentos más especializados para su desarrollo, que hoy en día no están disponibles en los Telebachilleratos. Sin embargo, se diseñaron para desarrollarlos cuando se tengan los requerimientos necesarios. MEDIDAS DE SEGURIDAD Los materiales que se emplearán serán de bajo riesgo, lo cual no excluye la posibilidad de accidentes, asimismo, te recomendamos tener en cuenta las reglas de seguridad mínimas que se indican en este manual. Instrucciones generales para el alumno: 1.- Lee cada práctica en su totalidad antes de empezar. 2.- Ten a mano todos los materiales necesarios. 3.- Al realizar la práctica, no te precipites, sigue cuidadosamente cada paso, no omitas ninguno. 4.- Si los resultados no son los descritos en la práctica, vuelve a leer las instrucciones e inicia de nuevo desde el primer paso. Normas de seguridad para el alumno 1.- Sigue las instrucciones de tu asesor. 2.- Cualquier accidente debes de notificarlo de inmediato a tu asesor. 3.-Usa bata blanca en el laboratorio para proteger daños a la piel o uniforme escolar. 4.- Usa zapato escolar para prevenir accidentes provocados por algún material. 5.- No consumas alimentos al momento de realizar las prácticas. 6.- Lávate las manos antes y después de realizar la práctica. 7.- Desarrolla tus prácticas con orden, limpieza y responsabilidad. - 5 Prácticas de Física II BLOQUE I: COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS En este bloque harán prácticas basadas en la mecánica de los fluidos, para esto debemos conocer primero algunas definiciones de los fluidos: hidráulica, hidrostática e hidrodinámica. Fluidos.- Son todos aquellos materiales que se pueden deslizar libremente (como líquidos y gases). El término fluido se aplica a los líquidos y los gases, porque tienen propiedades comunes. Pero conviene recordar que un gas es muy ligero y, por lo tanto, puede comprimirse con facilidad, mientras que un líquido es prácticamente incompresible. Los fluidos están constituidos por una gran cantidad de minúsculas partículas de materia; en los líquidos éstas se deslizan unas sobre otras y en los gases se mueven sueltas. Esto explica por qué los líquidos, al igual que los gases, no tienen forma definida, adoptando la del recipiente que los contiene. Finalmente, recordemos que un gas es expandible, por consiguiente, su volumen no es constante pues al pasarlo a un recipiente de mayor volumen inmediatamente ocupa todo el espacio libre. Un líquido, por su parte, no tiene forma definida, pero sí volumen definido. Hidráulica.-