SEMANA 4 JUEVES

SEMANA4 SESIÓN 11	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.5 Campo eléctrico. 5.6 Intensidad del campo eléctrico.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Describe mediante dibujos el campo eléctrico de configuraciones sencillas de objetos              electrizados. Calcula la intensidad del campo eléctrico producido por una o dos cargas puntuales. Procedimentales ·       Elaboración de experimentos. ·       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: Simulador de campo eléctrico. -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en el cuaderno de las indagaciones bibliográficas del tema. De laboratorio: Generador de Wimshurt, aceite comestible, semillas de pasto, electrodos.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA  El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Pregutnas ¿Qué es el Campo eléctrico? ¿Cuál es el Modelo matemático del campo eléctrico? ¿Cómo se mide Intensidad del campo eléctrico? ¿Qué unidades tienen el campo eléctrico? ¿Cuáles son las variables del campo eléctrico? Ejemplos de campo eléctrico Equipo 3 2 4 5 6 1 Respuesta El espacio que rodea un objeto cargado y se altera con presencia de una carga  F= Q/E Despeje: E= F/Q Q=F/E Carga (Q) para la carga puntual que genera el campo (R) como la distancia entre la carga que genera el campo y el punto (P) donde se quiere determinar la intensidad del campo F: Fuerza (N) N= Newton E: intensidad de carga (N/C) C: Coulomb F=Fuerza Q=Carga E=intensidad del campo eléctrico son las antenas emisoras y receptoras de radio y televisión ya que en estas las ondas crean un magnetismo entre si. J 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 -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Procedimiento: CONSULTAR EL SIMULADOR DE CARGAS  y  presentar la actividad http://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_en.html 1 UNA CARGA ELECTRICA POSITIVA 2 UNA CARGA ELECTRICA NEGATIVA 3 DOS CARGAS ELECTRICAS NEGATIVAS  4 DOS CARGAS ELECTRICAS POSITIVAS  5 UNA CARGA ELECTRICA POSITIVA Y UNA CARGA ELECTRICA NEGATIVA  6 DOS CARGAS ELECTRICAS POSITIVAS Y DOS CARGAS ELECTRICAS NEGATIVAS. http://www.hiru.com/fisica/la-carga-electrica-ley-de-coulomb Carga puntual -           Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando un pequeño electrodo cilíndrico que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para una carga puntual.  Con el simulador de campo eléctrico generar en 3D el campo generado por la carga: Cargas puntuales con igual signo   Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos electrodos cilíndricos que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para dos cargas eléctricas puntuales del mismo signo. (+ y -) Lámina finita  Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando una láminas metálicas finita que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes. Láminas finitas con igual signo  Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos láminas metálicas finitas que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas finitas paralelas del mismo signo. Se pueden observar los efectos de bordes. -          Los alumnos discuten y obtienen  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.

SEMANA 4 MARTES

SEMANA4 SESIÓN 10	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: Dos globos, hilo, varilla de vidrio, varilla de plástico, regla.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: 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 1 6 2 3 4 5 Respuesta Es la responsable de la atracción o repulsión entre objetos de con carga eléctrica. Establece que dos cargas del mismo signo se repelen mientras que dos de diferente signo se ataren. La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que la que interactuan  dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las magnitudes de ambas cargas el inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que se separan ‘‘F’’: Es la fuerza de atracción o repulsión ‘‘q’’: Es la carga, ya sea positiva o negativa. ‘‘r’’: La distancia que separa ambas cargas. ‘‘K’’: Es la constante de proporcionalidad.                  q1*q2 F=k--------             r2 Q =carga y su unidad de medida es el coulomb o culombio R=distancia en centímetros F= fuerza en newton K= newtons/coulomb2.  respuesta del equipo 4 -          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: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: No olvidar foto del experimento 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 el mismo signo  Dos globos suspendidos y las cuales se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar el aumento de 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. Varilla de plástico y tipo de carga Equipo 1 2 3 4 5 6 Distancia por repulsión de los globos 2 cm 7 cm 9 cm 8cm 7 cm 5 cm Distancia por atracción de los globos. 1 cm Es nula Nula Es Nula Es nula Es nula. Por equipo tabulan y grafican los datos obtenidos. Los alumnos discuten y obtiene conclusiones: Equipo 1: Con este experimento pudimos observar la fuerza de atracción y repulsión de un campo eléctrico. Las cargas son diferentes por el tamaño y distancia del globo.  Equipo 2: Pudimos observar en este experimento que la fuerza de atracción y repulsión se debe a los diferentes tamaños de los globos y la distancia en la que éstos se encontraban, esto quiere decir que tienen cargas diferentes. Equipo5: En esta actividad podemos comprobar que las cargas de los globos de diferente equipo son distintas y por lo tanto la distancia que se observan son diferentes. 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.

Material

Intensidad del campo eléctrico

Intensidad del campo eléctrico

El campo eléctrico es un campo vectorial que nos permite determinar la fuerza ejercida sobre una carga en una posición particular en el espacio. Para interpretar su intensidad se emplea una carga positiva (por convección) de valor muy pequeño CARGA DE PRUEBA, de esta manera sus efectos se pueden despreciar.

Esa pequeña carga de prueba q se coloca en el punto del espacio a investigar. Si la carga de prueba recibe una fuerza de origen eléctrico, diremos que en ese punto del espacio existe un campo eléctrico cuya intensidad es  es igual a la relación dada entre la fuerza y el valor de dicha carga de prueba q.

Formula:

•  es la intensidad de campo eléctrico en N/C
• es la fuerza que recibe la carga de prueba en newtons o dinas
• q     valor de carga de prueba en Coulombs (C) o ues

 bibliografía

Peréz Montiel Héctor.Física general.2004-627 páginas

Campo Eléctrico

Las cargas eléctricas influyen sobre la región que se encuentra a su alrededor; la región de influencia recibe el nombre de campo eléctrico este es invisible; y las cargas eléctricas siempre se encuentran rodeadas por uno.
La fuerza ejerce acciones sobre los cuerpos cargados y por ello es fácil detectar su presencia, así mismo medir su intensidad, el campo eléctrico no es una fuerza, la magnitud del campo eléctrico se expresa como fuerza por carga unitaria.

El electrón y todos los cuerpos electrizados tienen alrededor un campo eléctrico cuya fuerza se manifiesta sobre cualquier carga cercana a su zona de influencia, el campo eléctrico es inherente a la naturaleza del electrón e independiente de sus movimientos.

Para representar el campo eléctrico se utilizan lineas de fuerza, en cargas positivas las líneas salen radial mente de las cargas mientras que en la negativa llenas de modo radial a la carga.
Las líneas de fuerza estarán más juntas entre sí cuando el campo  eléctrico sea intenso y más separadas al diminuir su intensidad.

campo eléctrico puntual positiva y negativa

campo eléctrico por cargas de igual y diferente signo

LAS CARGAS CREAN CAMPOS Y LOS CAMPOS EJERCEN FUERZAS SOBRE OTRAS CARGAS

bibliografía

Peréz Montiel Héctor. Física general 2004-627 páginas

Interacción electrostática. Ley de Coulomb

Electrostática
Es la parte de la física que estudia las acciones producidas entre cargas eléctricas en reposo.
La interacción electrostática o la fuerza eléctrica es la responsable de la atracción o repulsión entre objetos con cargas eléctrica, en donde se establece que dos cargas del mismo signo se repelen mientras que sin opuestas se atraen.
En el siglo XVIII el físico francés Coulomb demostró que la intensidad de las fuerzas de atracción o repulsión entre dos cargas es directamente proporcional al cuadrado de las distancias que lo separan.
La constante de proporcionalidad solamente depende del medio en que se encuentran las cargas.La dirección de las fuerzas es la resta de ambas cargas.
Se tiene por tanto para el módulo de la fuerza la siguiente fórmula:

donde:

• F: fuerza
• q1:(1=1,2,3...) son las dos cargas
• r : es la distancia que separa ambas cargas
• k: es la constante de proporcionalidad

La Ley de Coulomb puede expresarse como:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactuan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de las líneas que los une. La fuerza es de repulsión si las cargas son iguales y de atracción si son de signo contrario.
La constante de proporcionalidad depende de la constante eléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.

ciberografía:
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