Física. Ciencias Naturales y Educación Ambiental Primera guía cuarto periodo Entorno físico La energía y el magnetismo.


 

ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE CALDAS

GUÍA DE TRABAJO ACADÉMICO

Período Académico

IV

Grado

Noveno

Página

1 de 4

 

Nombre de la Guía

Entorno físico La energía y el magnetismo.

Área

Ciencias Naturales y Educación Ambiental

Tiempo probable  

25 de agosto a 9 de Octubre - 2020.

Docente:

Julián Alberto Bernal Álvarez.

 

 

 MOTIVACIÓN

 

La electricidad desempeña un papel importante en la vida del ser humano. Incluso mientras estás leyendo esta introducción, la corriente eléctrica interviene para que tus ojos puedan ver las palabras y transformar esas palabras en sentimientos dentro de tu cerebro. De igual manera, ciencias como la física y la química, a través del trabajo humano, han sido capaces de producir una corriente eléctrica a partir de diversos fenómenos tanto físicos como químicos. Libro de apoyo MEN Capitulo 7, tema 12.

http://redes.colombiaaprende.edu.co/ntg/men/archivos/Referentes_Calidad/Modelos_Flexibles/Secundaria_Activa/Guias_del_estudiante/Ciencias_Sociales/CS_Grado08.pdf

http://redes.colombiaaprende.edu.co/ntg/men/archivos/Referentes_Calidad/Modelos_Flexibles/Secundaria_Activa/Guias_del_estudiante/Ciencias_Naturales/CN_Grado09.pdf

INDICADORES DE DESEMPEÑO:

·         Identifico la importancia de los principios científicos en física aplicados a los criterios de electricidad, magnetismo y transformación de materiales.

·         Reconozco la importancia sobre el concepto de energía para explicar el comportamiento de los fenómenos energéticos.

 

OBJETOS DE ESTUDIO

 

Reconocer los conceptos específicos relacionados a la energía y su importancia

 

Identificar los usos y componentes científicos de los fenómenos energèticos.

 

Apoyo y lectura desde plataforma Khan academy.

 

 

TAREAS COGNOSCITIVAS/ACTIVIDADES

 

·         Realizar la lectura y sintetizar la información más relevante en el cuaderno de manera secuencial y ordenada de los temas, electricidad y magnetismo

 

Resolver las actividades planteadas en la lectura del libro ciencias naturales http://redes.colombiaaprende.edu.co/ntg/men/archivos/Referentes_Calidad/Modelos_Flexibles/Secundaria_Activa/Guias_del_estudiante/Ciencias_Sociales/CS_Grado08.pdf de manera sistemática.

 

Electricidad y magnetismo

Indagación

 

1.      Observa una batería de automóvil, si te es posible mirar su interior, describe lo que observas. Elabora un diagrama de su estructura. Si no lo puedes hacer, investiga en libros acerca de la estructura de la batería.

¿Cuál es la importancia de cada parte?

¿Cómo funciona?

¿Has visto que a algunas baterías para autos se les debe hacer mantenimiento, poniéndoles un líquido en su interior?

¿Has visto que, en cambio, existen otras baterías que como las pilas de radio, no requieren ningún tipo de mantenimiento?

¿Cuáles crees que son las propiedades de dicho líquido?

¿Cómo crees que funciona uno y otro tipo de batería? Escribe tus respuestas en tu cuaderno.

 

Conceptualización.

Química y generación de electricidad

 

Actualmente es muy común el uso de las baterías para arrancar un automóvil, y de las pilas para mantener funcionando un reloj, un juguete, radios y demás aparatos portátiles. Su funcionamiento se basa en la energía que se produce en una reacción química, al transformarse ésta, en energía eléctrica mediante un dispositivo conocido como celda electroquímica. La electricidad se genera cuando los electrones saltan de un átomo a otro cuando la energía entra a algún aparato allí ocasiona un trabajo bien sea mover un motor como el caso de una licuadora. La energía no es estática sino que siempre se está transformando en otra; en el funcionamiento de un carro podemos ver como la energía química de la gasolina al entrar en el motor, se transforma en energía calórica y energía mecánica, lo que hace mover el vehículo; de igual manera la energía mecánica hace que funcione el alternador que a su vez hace que trabaje la batería y convierta la energía química en energía eléctrica para ser usada en diferentes partes del automóvil.

 

 

Circuitos eléctricos

 

Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes dispuesto de forma tal que la corriente eléctrica puede circular por cada uno de ellos. Generalmente, los circuitos están constituidos por una fuente, un conductor eléctrico y un resistor o resistencia. Por ejemplo, al conectar un bombillo a una pila por medio de un cable se forma un circuito eléctrico. En este caso, la pila es la que proporciona la diferencia de potencial gracias a la cual la corriente eléctrica puede circular por el circuito, el cable es el conductor y el bombillo es la resistencia.

 

Se dice que un circuito está cerrado cuando la corriente eléctrica fluye por sus componentes y se dice que está abierto cuando este flujo se interrumpe. Conexión en serie de resistencias: dos resistencias están conectadas en serie si se encuentran conectadas una a continuación de la otra como indica el siguiente diagrama. En este caso, la corriente eléctrica que circula por una resistencia es la misma que circula por la otra, pues la corriente eléctrica no tiene otra alternativa que pasar por ambas resistencias para cerrar el circuito.

 

 

Magnetismo

 

En 1820, Hans Christian Oersted, un químico y físico danés, en alguna de sus clases, desarrolló un experimento en el cual utilizó un circuito eléctrico cuyo conductor se encontraba orientado en dirección del meridiano magnético, que es la línea imaginaria que pasa por los polos magnéticos, debajo de éste colocó una brújula orientada en la misma dirección que el conductor. Oersted observó que con el circuito abierto la brújula se mantenía en dirección norte-sur; y que al cerrar el circuito, esto es, cuando fluía la corriente eléctrica por el conductor, la aguja de la brújula giraba hasta llegar a una posición casi perpendicular al conductor. Este descubrimiento fue accidental, pero con él demostró que el paso de una corriente eléctrica genera un campo magnético, con lo cual se observó la relación directa entre electricidad y magnetismo, y se originó lo que actualmente se conoce como electromagnetismo.

 

 

Energía solar fotovoltaica

 

El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el hombre ha utilizado desde los albores de la historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cómo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia. Es de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnología de captación, acumulación y distribución de la energía solar, para conseguir las condiciones que la hagan definitivamente competitiva, a escala planetaria. ¿Qué se puede hacer con la energía solar? Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad.

 

¿Cómo podríamos, a la vez, pensar en reducir la contaminación de nuestra atmósfera que se encuentra en alto riesgo, frente a la creciente amenaza de la producción de maquinaria de combustión interna?

¿Qué beneficios podría traer a tu región la implementación de plantas de energía solares? ¿Crees que te verías beneficiado directamente?

¿Quién o quiénes serían los más beneficiados?

¿Qué inconvenientes o perjuicios puede tener la implementación de la radiación solar como fuente de energía eléctrica?

 

 

Aplicación

 

1. Análisis del comportamiento de la corriente eléctrica en un circuito cerrado. Jorge construye su propia casa y necesita instalar los bombillos que la iluminarán. Antes de realizar las respectivas instalaciones, Jorge realizará conexiones de prueba porque no sabe si debe conectar los bombillos como se indica en la figura 1 o como se indica en la figura 2. ¿Cuál de las dos conexiones es la más indicada? ¿Por qué? Escribe tus hipótesis explicativas en el cuaderno.

 

2. Myriam tiene en su sala un televisor, un equipo de sonido, una videograbadora y un par de lámparas decorativas. Sin embargo, en la sala sólo existe un tomacorriente por lo que decide comprar una multitoma en el supermercado. Al sacar del estuche la multitoma, Myriam lee las instrucciones y encuentra una etiqueta que dice: precaución, manipule con cuidado ¿Qué significa el mensaje de la etiqueta? ¿Debería Myriam utilizar la multitoma o no? ¿Qué debería conocer Myriam respecto de sus electrodomésticos antes de hacer la conexión?

 

3. Un estudiante, mientras realiza ciertas conexiones eléctricas en un circuito, se percata de que cada vez que cierra el circuito eléctrico, su brújula que está sobre el banco en el cual trabaja, se desvía y señala el norte en una dirección distinta a la acostumbrada. ¿Qué es lo que ocurre con la brújula cada vez que este estudiante cierra el circuito eléctrico?

 

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