Física 2 Semana 2

SEMANA2 SESIÓN 4	Física 2 2. Campo eléctrico, energía potencial eléctrica y potencial eléctrico
contenido temático	• Intensidad, dirección y sentido del campo eléctrico en un punto del espacio. • Campo eléctrico alrededor de una carga, dos cargas y entre dos placas paralelas.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales • Conoce la noción de campo eléctrico y su importancia en la descripción de la interacción eléctrica. N1.  • Calcula la intensidad del campo eléctrico en un punto, identificando su dirección, para una o dos cargas. N3. • Interpreta cualitativamente diagramas de líneas de campo eléctrico. N3 Procedimentales ·       Observación y detección de fenómenos ondulatorios. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Laboratorio: -          Botellas de vidrio vacías, tambor, tubo de cartón de 0.5 m, regla madera 0.3m, agua. Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Indagaciones Bibliográficas de acuerdo al  programa del curso.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor  hace las preguntas siguientes: -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: Preguntas ¿En qué consiste el principio de la conservación de la carga? ¿Cuáles son las formas de electrizar los materiales? ¿En qué consiste la electrización por contacto? ¿En qué consiste la electrización por frotamiento? ¿En qué consiste la electrización por inducción? ¿Cómo se determina la carga de los materiales? Equipo 6 2 1 4 5 3 Respuesta Establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva Inducción, contacto y frotamiento. La electrización por contacto es cuando un determinado objeto con carga se la transmite a otra por medio del roce de ambos. El cuerpo menos conductor retira electrones de las capas exteriores de los átomos del otro cuerpo, quedando carga de forma positiva. Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (números de electrones = numero de protones) ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Cuando un cuerpo cargado se acerca a una descargado sin llegar a tocarlo, las cargas en este último se re agrupan en dos regiones distintas del mismo, debido a que los electrones del cuerpo descargado son atraídos o repelidos a uno de los extremos según sea el caso, al alejarse nuevamente el cuerpo cargado desaparece ese reagrupamiento de cargas. Pasando energía eléctrica, iguales se repelen y distintos se atraen ¿Cómo se genera un relámpago?, ¿para qué sirve un pararrayos?, ¿cómo funciona? • Realizar una investigación documental y discusión grupal, relacionadas con el campo eléctrico y las líneas de campo. • Realizar el experimento “Campo Eléctrico”. Utilizando la ley de Coulomb deducir la expresión de la intensidad del campo en un punto, como una función de la carga que lo genera y de su distancia al punto. • Resolver ejercicios sencillos para determinar la intensidad del campo eléctrico debido a una o dos cargas puntuales. -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. -           FASE DE DESARROLLO -            Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: No olvidar foto del experimento Ø  Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: 1.- Carga eléctrica de un electroscopio por contacto Varillas de diferentes materiales previamente cargadas por frotamiento le transmiten carga por contacto al electroscopio, la cual se detecta por la separación de las láminas del mismo. 2.- Carga eléctrica de peces de papel  Peces de papel dentro de un recipiente son atraídos por una superficie tensa previamente cargada por frotamiento. Se cargan entonces eléctricamente por contacto, luego son repelidos y se descargan al contactar a la parte metálica inferior. 3.- Determinación de la carga eléctrica producida por el generador de Wimshurt  Por medio del electroscopio y utilizando varillas patrones: ebonita (-) y vidrio (+), se puede determinar el signo de la carga eléctrica en cada una de las esferas terminales del generador. 4.- Determinación de la carga eléctrica producida por el generador de Van der Graff  Por medio del electroscopio y utilizando varillas patrones: ebonita (-) y vidrio (+), se puede determinar el signo de la carga eléctrica de la esfera grande y la esfera pequeña de este generador. 5.- Volcán electrostático  Trozos de aluminio son puestos en contacto con la esfera mayor del generador de Van der Graff, la cual los carga y luego los repele. 6.- Platos voladores  Discos de aluminio se colocan sobre la esfera mayor del generador de Van der Graff, la cual los carga y luego los repele. 7.- Modelo del Generador de Whimshurt  El generador de Wimshurt es un dispositivo cuyo funcionamiento se basa en la electrización por frotamiento, contacto e inducción. Se dispone de un modelo por medio del cual se puede explicar de manera didáctica el funcionamiento de este generador. 8.- Descargas eléctricas  Por medio del uso de generadores electrostáticos tales como el generador de Whimsurt o generador de Van der Graff se pueden observar descargas eléctricas, a través del aire, entre las esferas cargadas eléctricamente con distintos signos en dichos generadores. Actividad Observaciones Conclusiones: FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.  Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el  programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

SESIÓN 5	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.4 Interacción electrostática. Ley de Coulomb.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·                     Comprende que la fuerza eléctrica entre dos objetos electrizados es proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Procedimentales ·       Investigaciones bibliográficas. ·        Medición y relación de variables. ·       Presentación en equipo Actitudinales -          Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en el cuaderno de las indagaciones bibliográficas del tema. De laboratorio: Globos, regla de madera, hilo.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: ¿Cuándo se genera una interacción electrostática? ¿Cómo se define la Ley de Coulomb? -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: Preguntas ¿Qué es la interacción electrostática? ¿Cómo se define la Ley de Coulomb? ¿Cuáles son las variables que intervienen en la Ley de Coulomb? ¿Cuál es el Modelo matemático de la Ley de Coulomb? ¿Cuál es el modelo esquemático de la Ley de Coulomb? ¿Cuáles son las unidades utilizadas en las variables de la Ley de Coulomb? Equipo 4 6 2 5 1 3 Respuesta La interacción electrostática o la fuerza eléctrica es la responsable de la atracción o repulsión entre objetos con carga eléctrica. Establece que dos cargas del mismo signo se repelen mientras que dos cargas de signos opuestos se atraen. Expresión para la fuerza de interacción entre 2 cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Q=Carga 1 q=Carga 2 K=Constante de coulomb 9*10^-9 F=Fuerza R=Distancia Fe=K +Q          F          +q Q=Coulombs q=Coulombs K= 9*10^-9NM F=Newtons R=Metros -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Globos suspendidos de un mismo punto cargadas con el mismo signo  Dos globos suspendidos de un mismo punto se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar la separación entre ellas por efecto de la fuerza de repulsión. Globos suspendidos independientes cargadas con signos contrarios  Dos pequeñas esferas suspendidas y las cuales se pueden ubicar a distintas distancia se cargan eléctricamente de distinto signo. Se puede observar la disminución de la separación entre ellas por efecto de la fuerza de atracción. Dos esferas cargadas  Dos globos suspendidos que se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual o distinto signo. Se puede observar que al variar la separación entre ellas varia la fuerza interactuante. Con la regla se miden los diferentes diámetros de los globos y  distancias de atracción y repulsión en cada caso. Por equipo tabulan y grafican los datos obtenidos. Equipo 1 2 3 4 5 6 Distancia de atracción cm 10 15 16 12 17 13 Distancia de repulsión cm 25 20 24 23 23 25 Grafica Conclusiones: Que la fuerza de repulsión fue mayor que la fuerza de atracción Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 1;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad. Completar ejercicios referentes a la Ley de Coulomb. Ejercicio E-1 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = + 1 x 10-6 C. y q2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. Ejercicio E-2 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = -1,25 x 10-9 C. y q2 = +2 x 10-5 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 10 cm. Protón= 1,602 x 10–19 culombios Electrón = Carga eléctrica: −1.6 × 10−19C Ejercicio E-5 Calcular la fuerza entre dos cargas: a) De + 5C y +3C situadas a 10 cm. Ejercicio E-6 Calcular la fuerza entre dos cargas: a)De + 5C y -3C situadas a 10 cm. Ejercicio E-3 ¿Cuál debe ser la distancia entre la carga puntualq1=26.3 C y la carga puntual q2=-47.1C para que la fuerza de atracción entre ambas sea de 5.66 N? f=k(q1q2)/r2 r2=k(q1q2)/f r=√ k(q1q2)/f r= √9 * 109 * N * m2 / C2(26.3*47.1)/5.66 r=√1969.71*109/5.66 r=√348*109 r=1.86*103m Ejercicio E-4 Calcular la distancia entre el electrón y el protón de un átomo de hidrógeno, si la fuerza de atracción es de 8,17 x10-8 N R= f=k(q1q2)/r2 f= 9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/r2 8,17 x10-8 N= 9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/r2 R=√9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/ 8,17 x10-8 N R=√23.04*10-29 /8.17*10-8 R=√2.82*10-21 R=1.679*10-21 m.