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Materiales generales
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De
Laboratorio:
-
Matraz Erlenmeyer 250 ml, vaso de precipitados
250 ml, un metro de manguera de hule, cronometro, balanza.
Didáctico:
-
Presentación, escrita, en acetatos o Power
Point.
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Desarrollo del Proceso
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FASE DE APERTURA
El
Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta la pregunta siguiente:
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Pregunta
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¿Cuál es la
definición de energía mecánica?
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¿Cuál es el
modelo matemático de la energía mecánica?
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¿Cómo se define
la conservación de la energía mecánica?
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¿Cuáles son las
unidades de la energía mecánica?
|
¿Cómo es el
esquema de la Energía cinética?
|
¿Cómo es el
esquema de la Energía potencial?
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Equipo
|
4
|
5
|
2
|
1
|
3
|
6
|
|
Respuesta
|
Es importante
notar que la energía mecánica así definida permanece constante si únicamente
actúan fuerzas conservativas sobre la partícula.
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Em= Ec+Ep=K
Em= energía mecánica.
Ec= energía
cinetica.
Ep= energía
potencial.
K= energía mecánica
o constante.
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La energía no
se crea ni se destruye solo se transforma.
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W = F∙dà [N∙m]= joule =[J]
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¿Cuál es el resultado de la energía
mecánica de una cantidad medida de agua que pasa de la altura de la mesa, al llegar al piso?
Discusión
previa sobre las preguntas iniciales, Discusión por equipo sobre lo obtenido.
Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo obtenido en diversos
equipos
FASE DE DESARROLLO
-
Medir 250
gramos de agua y
colocarlos en el matraz erlenmeyer.
-
-
Colocar el matraz erlenmeyer en un
extremo de la mesa.
-
-Insertar
la manguera dentro del matraz erlenemyer
-
-vaciar el agua hacia el vaso de precipitados
colocado en el piso.
-
Medir
las variables requeridas para calcular la energía potencia, cinética y
mecánica del sistema, matraz, agua vaso de precipitados.
Cada
equipo realizara las mediciones correspondientes, anotan observaciones, tabularan y
graficaran los datos.
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Equipo
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Altura
mesa m
|
Masa de agua
Kg
|
Energía potencial del agua en el vaso de precipitados.
Ep= m.g.h
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Tiempo
Seg.
Vel.=m/s
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Energía a Cinética del vaso de precipitados al
matraz
Ec=m.v2/2
|
Energía Mecánica total
Em = Ec. + Ep
|
|
1
|
1
|
.25
|
2.4525
|
T= 13.52
V= 0.0739
|
0.0006J
|
2.4531J
|
|
2
|
1
|
.25
|
1.98652 J
|
T=7.98
V=1.015
|
0.125J
|
2.1152 J
|
|
3
|
1
|
.25
|
1.986 J
|
T= 7.98
V=1.01
|
0.12 J
|
2.115 J
|
|
4
|
.82
|
.25
|
2.01105
|
T=7.02
V=.1168
|
0.0017
|
2.01275
|
|
5
|
.90
|
.25
|
2.205
|
T= 10.46
V= .0860
|
0.0009
|
2.20592
|
|
6
|
1
|
.25
|
2.4525
|
T=7.97
V=0.125
|
0.01953125
|
2.47203J
|
Discusión
por equipo sobre lo obtenido, Exposición al grupo y discusión en el grupo
sobre los resultados obtenidos de cada
equipo.
FASE DE CIERRE
Al
final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la
clase, de lo que se aprendió. Para
generar una conclusión grupal relativa a la energía mecánica. Ep+Ec.
Revisa el trabajo a cada alumno y
lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los
alumnos:
Ø
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Ø
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al
cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su
información,
Ø
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran
la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor
en la siguiente sesión.
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SESIÓN
23
|
ENERGIA MECANICA Y TRABAJO
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|
contenido
temático
|
Disipación de energía en un MRUA
|
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|
Aprendizajes esperados del grupo
|
Conceptuales:
·
Conocerá la disipación de energía en un MRUA
Procedimentales:
·
Medición de variables y cálculos de energía
disipada en el MRUA
Actitudinales
·
Confianza, cooperación, responsabilidad
respeto y tolerancia.
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Materiales generales
|
De
Laboratorio:
Material: Botella desechable de 2 litros,
cronometro, flexo metro, vaso de precipitados de 500 ml, bomba de aire con
tapón de hule adaptable a la boca de la botella. Agua.
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Desarrollo del proceso
|
FASE DE APERTURA
El
Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, presenta a los alumnos:
¿La energía del movimiento de una botella
sobre el piso es igual a la energía de movimiento en el aire?
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Pregunta
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¿La energía no se conserva?
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¿Cuándo se enuncio el principio de conservación de la
energía?
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¿Quién fue el que enuncio la Ley de la conservación
de la energía?
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Cuando la pila de una linterna se agota, ¿adónde ha
ido a parar la energía química proporcionada por la pila?
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¿Qué es un proceso disipativo?
|
¿Qué diferencia se tiene entre fricción o rozamiento estático y
dinámico?
|
|
Equipo
|
5
|
6
|
2
|
1
|
3
|
4
|
|
Respuesta
|
Si se conserva, debido a que la energía total permanece constante, esta
siempre es la misma antes y después de cada transformación.
|
Hasta la década de 1830 a 1840 que el físico ingles James PrescottJoule
(1818-1889) realizo una brillante serie de experimentos y pudo demostrar
que el calor era una fuente de energía. Asimismo, presento, uno de los
primeros enunciados de la conservación de la energía.
|
*Hermann von
*Helmholtz y Julius
*Robert von Mayer y James
Prescott Joule.
|
La energía química se transforma en diferentes tipos de energía.
|
Los procesos
disipativos, son aquellos que transforman la energía mecánica en energía
térmica, por ejemplo: el rozamiento entre dos superficies sólidas, la
fricción viscosa en el interior de un fluido, la resistencia eléctrica,
entre otras.
|
La diferencia
es que el coeficiente de fricción estática se utiliza cuando la pieza está
en reposo, y el coeficiente de fricción dinámica cuando la pieza está en
movimiento.
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Discusión
en equipo de la respuesta obtenida. Exposición y discusión en el grupo sobre
lo obtenido en cada equipo.
FASE DE DESARROLLO
a) Colocar
300 ml de agua en la botella desechable.
b) Conectar
la bomba de aire a la botella con el tapón de hule.
c) Colocar
le botella sobre el piso horizontal y bombear aire, medir el tiempo y
distancia recorrida por la botella.
d) Colocar
la botella en el anillo del soporte universal y bombear aire, medir el tiempo
de recorrido (subir y bajar).
e) Calcular
la energía cinética Tabular para cada caso,
tabular y graficar los datos obtener la diferencia de energía
cinética.
|
EQUIPO
|
TIEMPO
SEGUNDOS
|
DISTANCIA
METROS
|
VELOCIDAD
m/s
|
ENERGIA CINETICA
Ec =m.v/2
|
DIFERENCIA
A-B
|
|
1
|
A)
B)
|
|
|
|
|
|
2
|
A)
B)
|
|
|
|
|
|
3
|
A)
B)
|
|
|
|
|
|
4
|
A)
B)
|
|
|
|
|
|
5
|
A)
B)
|
|
|
|
|
|
6
|
A)
B)
|
|
|
|
|
Discusión
por equipo sobre lo obtenido, Exposición al grupo y discusión en el grupo
sobre lo obtenido en diversos equipos.
FASE DE CIERRE
Al
final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la
clase, de lo que se aprendió acerca de
la disipación energética.
Revisa el trabajo a cada alumno y
lo registra en la lista.
Actividad Extra clase:
El
Profesor solicita a los alumnos
estudiar los temas vistos, para preparar el Examen uno de las dos
primeras unidades.
|
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evaluación
|
Informe de la actividad enviada al Blog
Contenido:
Resumen de la indagación bibliográfica.
Actividad desarrollada.
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