FSICA Y SU MATE MTICA

Presentacin de la unidad 1.1 Presentacin de la unidad Energa 2.1 Aceleracin2.1.1 La aceleracin y la velocidad 2.1.2 La aceleracin y el tiempo2.1.3 Ejemplo de problema de aceleracin 2.2 Fuerza2.2.1 Relacin entre la fuerza y la aceleracin 2.2.2 Relacin entre la fuerza y la masa2.2.3 Frmula de la fuerza2.3 Trabajo 2.3.1 Relacin entre trabajo y fuerza2.3.2 Relacin entre trabajo y distancia 2.3.3 Frmula del trabajo2.4 Energa2.4.1 Qu es la energa? 2.4.2 Identificacin de las diferentes formas de energa2.4.3 Ley de la Conservacin de la Energa 2.4.4 Ejemplos de la ley de la conservacin de la energa 2.4.5 Energa potencial 2.4.6 Transformacin de la energa potencial en otras formas de energa 2.4.7 Energa cintica 2.4.8 Transformacin de energa potencial en cintica 2.4.9 Equivalente mecnico del calor. La energa en los alimentos. Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmica 3.1 Teora cintico-molecular3.2 Energa interna3.3 Estados de la materia3.4 Relacin entre temperatura y energa cintica de las molculas3.5 Estados de la materia y temperatura3.6 Equilibrio trmico: transmisin de calor 3.7 Leyes de la termodinmica3.7.1 Calor y Segunda Ley de la Termodinmica3.7.2 Equilibrio trmico y Ley Cero de la Termodinmica3.7.3 Primera Ley de la termodinmica3.7.4 Mquinas trmicas3.7.5 Entropa Temperatura y propiedades de la materia 4.1 Escalas de temperatura4.1.1Termmetros y Escala Celsius4.1.2 Escala Fahrenheit y Kelvin4.1.3 Transformaciones entre las escalas de temperatura: funcin lineal o de primer grado4.1.4 Ejercicios de conversin de escalas de temperatura4.2 Propiedades calorficas de la materia4.2.1 Capacidad calorfica y calor especfico4.2.2 Calor latente de fusin4.2.3 Calor latente de evaporacin4.2.4 Ejercicios de operaciones bsicas con calor (ecuaciones de primer grado y soluciones de problemas)4.3 Sistemas de ecuaciones lineales y equilibrio trmico4.3.1 Mtodo por determinantes Aplicaciones: Clima y cuerpo humano 5.1 Cuerpo humano 5.2 ClimaFORMA DE TRABAJO

Evaluacin formativa

PRESENTACIN DE LA UNIDAD 1ECUACIONES DE PRIMER GRADO PARA EXPLICAR EL CALOREl misterio es la cosa ms bonita que podemos experimentar. Es la fuente de todo arte y ciencia verdaderos.Gottfried Leibniz

AceleracinLa aceleracin y la velocidad

La alegra de ver y entender es el ms perfecto don de la naturaleza.Albert Einstein

Te das cuenta que el signo de la aceleracin nos da informacin de cmo cambi la velocidad?

Cmo crees que afecte esta variacin de la velocidad a la aceleracin?

Cmo metemos el tiempo?

Cuando tengas certeza de que lo has aprendido estaremos listos para continuar.

Ahora estamos preparados para pasar al siguiente tema.Fuerza

Estamos listos para continuar!RELACIN ENTRE LA FUERZA Y LA ACELERACIN

Adems de la aceleracin, de qu ms depende la fuerza?RELACIN ENTRE LA FUERZA Y LA MASA

Cmo escribiras entonces la frmula de la fuerza?

Tienes alguna idea?TRABAJORELACIN ENTRE TRABAJO Y FUERZA

De qu ms depende el trabajo? Relacin entre trabajo y distancia

Piensa un momento: cmo la escribiras t?

Ahora, hablemos de energa.EnergaQu es la energa?

Se te ocurren algunos ejemplos?Identificacin de las diferentes formas de energa

Ejemplos:

LEY DE LA CONSERVACIN DE LA ENERGA Entonces hay muchas energas diferentes?

Cunto jugo nos queda al final?

Y esto de que la energa se conserve, cmo puedo verlo en la vida cotidiana?

Conoces otros ejemplos?Energa potencial

Cmo podemos tener ms o menos energa en el ladrillo?

Hagamos algunas cuentas para confirmar nuestra hiptesis.

Cmo se relaciona esto con tu experiencia cotidiana?

Piensa bien qu pasa cuando uno deja caer un ladrillo, y trata de reconocer dnde qued la energa y en cul se transforma.Transformacin de la energa potencial en otras formas de energa

Habr alguna forma de aprovechar la energa potencial que le metimos al ladrillo? Energa cintica

Te parece que esta frmula tiene sentido?Transformacin de energa potencial en cintica

Ahora qu tenemos que hacer?

Qu tenemos que hacer para despejar la velocidad de nuestra ecuacin?

Ya est lista nuestra ecuacin? Ya qued completamente despejada nuestra variable?

EnergaEQUIVALENTE MECNICO DEL CALOR

Investigar es ver lo que todo el mundo ha visto, y pensar lo que nadie ms ha pensado.Albert Szent Gyorgi

Piensa un poco ms, a lo mejor tu diseo es mejor que el de Joule. Ya? Ahora s, continuemos.

A este valor se le conoce como el equivalente mecnico del calor que corresponde a una calora.LA ENERGA EN LOS ALIMENTOS

TEORA CINTICO-MOLECULAR Y LEYES DE LA TERMODINMICATeora cintico-molecular

El genio es un uno por ciento de inspiracin, y un noventa y nueve por ciento de transpiracin.Thomas Alva Edison

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmica

ENERGA INTERNA Alguna vez has visto un fenmeno parecido?

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmica ESTADOS DE LA MATERIA

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaENERGA CINTICA DE LAS MOLCULAS Relacin entre temperatura y energa cintica de las molculas

Puedes deducir cul es la relacin entre la temperatura y la energa cintica de las molculas de un cuerpo?Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaEnerga cintica de las molculasRELACIN ENTRE TEMPERATURA Y ENERGA CINTICA DE LAS MOLCULAS

A ti a qu te suena?

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaEnerga cintica de las molculasOTROS ESTADOS DE LA MATERIA

ESTADOS DE LA MATERIA Y TEMPERATURA

Conozcamos ms sobre la temperatura.Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaEQUILIBRIO TRMICO

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaTRANSFERENCIA Y CUANTIFICACIN DEL CALORCalor y segunda ley de la termodinmica

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaTransferencia y cuantificacin del calorEQUILIBRIO TRMICO Y LEY CERO DE LA TERMODINMICAPor qu crees que haya pasado eso? Piensa en ese asunto de la temperatura a nivel molecular

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaPRIMERA LEY DE LA TERMODINMICA

Me acabo de dar cuenta de algo al ver la ecuacin.

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaPRIMERA LEY DE LA TERMODINMICA: EJEMPLO

Y esto tiene algo que ver con las mquinas trmicas?

MQUINAS TRMICAS

Teora cintico-molecular y leyes de la termodinmicaVamos a estudiar un tema del que muy posiblemente nunca hayas odo hablar: LA ENTROPA.

TEMPERATURA Y PROPIEDADES DE LA MATERIAEscalas de temperaturaTERMMETROS Y ESCALA CELSIUS

Temperatura y propiedades de la materiaFunciones lineales o de primer grado: Transformaciones entre las diferentes escalas de temperaturaTRANSFORMACIONES ENTRE LAS ESCALAS DE TEMPERATURA: FUNCIN LINEAL

Temperatura y propiedades de la materiaOperaciones bsicas de TemperaturaEJERCICIOS DE CONVERSIN DE ESCALAS DE TEMPERATURA

T elige la que te parezca ms fcil.

Ya solamente nos falta hacer un ejemplo para transformar de C a K.Temperatura y propiedades de la materiaOperaciones bsicas de TemperaturaEJERCICIOS DE CONVERSIN DE ESCALAS DE TEMPERATURA

Temperatura y propiedades de la materiaCAPACIDAD CALORFICA Y CALOR ESPECFICO

Sigamos aprendiendo ms sobre el calor y sus efectos en los cuerpos.Temperatura y propiedades de la materiaCALOR LATENTE DE FUSIN

T que crees? Qu ser el calor latente de evaporacin?Temperatura y propiedades de la materiaCALOR LATENTE DE EVAPORACIN

Por qu no contestamos algunos desafos?

Temperatura y propiedades de la materiaEcuaciones de primer grado y soluciones de problemasEJERCICIO DE OPERACIONES BSICAS CON CALOR.

Qu pasa si seguimos suministrando calor?

Enfrentemos otro reto!

Ahora hablemos de energa.

1 Puntos: 1 Cul ser la masa de un cuerpo que cae con una aceleracin agravedad= g= 9.8 m/s2 y golpea un dinmometro (aparato que mide la fuerza) que marca F= 200N?. a. 20.4 kg Exactamente! Ahora nos piden encontrar la masa de un cuerpo a partir de la fuerza y la aceleracin, que es lo que nos dan: y nuestra incgnita es: m=?

Nuevamente, la expresin que relaciona estas tres cantidades es la definicin de fuerza: F = ma As que para encontrar la masa, basta con que despejemos m de esta frmula:

osea que:

y entonces la respuesta correcta es: m=20.4 kg

b. 188 kg

c. 49.5 kg

CorrectoPuntos para este envo: 1/1.Question 2 Puntos: 1 Calcula la energa potencial que almacenara una persona que tiene una masa de 80 kg y trepa a una estructura que tiene 3m de alto. Recuerda que la aceleracin gravitacional es: agravedad=g=9.8m/s2.. a. 3000 N

b. 734 J

c. 2352 J Bien hecho!. Lo que nos estn pidiendo calcular en el problema es calcular la energa potencial, que denotamos como U, y nos dicen que:

La misma definicin de la energa potencial relaciona todas las variables que conocemos y nuestra incgnita, ya que: U = mgh As que lo nico que tenemos que hacer es sustituir:

es decir que: U=2352J.

d. 240 kgm

CorrectoPuntos para este envo: 1/1.Question 3 Puntos: 1 La energa se mide en las mismas unidades que el trabajo.Respuesta: Verdadero Falso Claro! Por definicin, la energa se determina por la cantidad de trabajo que puede hacer un sistema, por lo que el trabajo como la energa se debe medir en las mismas unidades, los Joules. CorrectoPuntos para este envo: 1/1.Question 4 Puntos: 1 Determina cul es la energa potencial que almacena un tcnico que tiene una masa de 90 kg, al subir a una torre para cambiar una antena de telefona celular que est ubicada a 25 metros de altura. Considera que la aceleracin gravitacional es agravedad = g = 9.8 m/s2.. a. 680 J

b. 229.59 J fjate que los datos que s te dan son los siguientes:Masa del tcnico, m = 90kgAltura de la torre, h = 25mAceleracin gravedad, g =9.8 m/s2La frmula con la que se determina la energa potencial es U = mgh Sustituyendo los datos en la frmula tenemos:U = (90kg)(9.8 m/s2)(25kg)=(90)(9.8)(25) [kg*m*m/s2]= 22,050 [N*m] = 22,050 J

c. 35,000 J

d. 22,050 J

CorrectoPuntos para este envo: 1/1.Question 5 Puntos: 1 La energa que est almacenada en los alimentos es llamada energa nuclearRespuesta: Verdadero Falso

Excelente! Has identificado que la energa nuclear no es la que est almacenada en los alimentos, ms bien es la energa qumica. CorrectoPuntos para este envo: 1/1.Question 6 Puntos: 1 Calcula la altura mxima que alcanza una pelota, que tiene una masa de 0.25 kg, si la lanzamos desde el suelo con una velocidad de 10 m/s, usando la Ley de la Conservacin de la Energa. Recuerda que la aceleracin de la gravedad es g=9.8m/s2. (Pista: al principio toda la energa de la pelota era cintica; cuando sta alcanza la altura mxima toda su energa es potencial.). a. 12.0 m

b. 5.1 m Bien hecho! Ahora quieren que calculemos la altura mxima, h, que alcanza una pelota que lanzamos al nivel suelo, para lo cual nos dan los siguientes datos:

Tambin sabemos que al principio toda la energa que tena la pelota era cintica, o sea que: Y que al alcanzar la altura mxima, toda su energa ser potencial, es decir: Ef=U=mgh.Por la ley de la conservacin de la energa, tenemos que toda la energa inicial debe ser igual a toda la final, as que Ei=Ef que es lo mismo que escribir: .

Nuestra incgnica es h, as que hay que despejarla. Para eso quitamos lo que le impide quedar sola:

Ahora ya podemos sustituir los valores que conocemos:

Si te fijas, ni siquiera fue necesario usar el valor de la masa de la pelota!.

c. 4.7 m

d. 0.25 m

CorrectoPuntos para este envo: 1/1.