Semana 15 Física IV

                                                                           FÍSICA IV

GRUPOS 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 15

A.- Realiza un resumen de los siguientes videos:

Inducción Electromagnética (Tips con Ejemplos)

Transformador (Teoría)

Funcionamiento de un generador

B.- Problemas (Resuelve en el formato correspondiente):

Problema

Una bobina circular, formada por 100 espiras de 5 cm de radio, se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético de 0,24 T. Determina la f.e.m inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 0,05 s:

a) se duplica el campo magnético;

b) se anula el campo magnético;

c) se invierte el sentido del campo magnético;

d) se gira la bobina 90º en torno al eje paralelo al campo magnético;

e) se gira la bobina 90º en torno al eje perpendicular al campo magnético.

Respuestas

Problema

Respuestas

Problema

Problemas con transformadores

1.- Calcula el número de espiras de una bobina secundaria de un transformador ideal utilizado para elevar la tensión de 120 V a 1800 V, sabiendo que en la bobina primaria tiene 100 vueltas.

Respuesta= 1500 Vueltas

2.- La intensidad de corriente en el secundario de un transformador utilizado para elevar la tensión de 120 a 980 V es de 2 A. Suponiendo un rendimiento del 100%, calcular la intensidad de corriente del primario.

Respuestas

C.-Resuelve (en el formato de problemas) los problemas de la página 122 del libro de texto de física IV.

D.- Resuelve el cuestionario de las pag. 125-126 del libro de texto de física IV.

Debes incluir como primera página de la tarea la siguiente lista de cotejo contestada por tí:

Lista de Cotejo para la Evaluación de Actividades de Física IV

Nombre del Alumno: ____________________________________________________

Grupo: ______________ Fecha: ______________________

Instrucciones para el Evaluador

Marque con una X en la columna "Sí" si el alumno cumplió con el criterio, o en "No" si no lo hizo. Utilice la columna de "Observaciones" para cualquier anotación pertinente.

Bloque / Actividad	Criterio de Evaluación	Cumplió (Sí)	No Cumplió (No)	Puntaje Máximo	Puntaje Obtenido	Observaciones
A. Resumen de Videos	Incluye las ideas principales del video: Inducción Electromagnética (Tips con Ejemplos).			10
	Incluye las ideas principales del video: Transformador (Teoría).			10
	Incluye las ideas principales del video: Funcionamiento de un generador.			10
B. Problemas de Inducción	Problema Bobina (f.e.m. inducida): Presenta datos, fórmula, sustitución y resultado para el inciso a) (Duplicar campo).			5
	Presenta el formato completo y resultado correcto para el inciso b) (Anular campo).			5
	Presenta el formato completo y resultado correcto para el inciso c) (Invertir sentido).			5
	Presenta el formato completo y resultado correcto para el inciso d) (Giro 90° eje paralelo).			5
	Presenta el formato completo y resultado correcto para el inciso e) (Giro 90° eje perpendicular).			5
B. Problemas de Transformadores	Problema 1: Resuelve en el formato correcto obteniendo las 1500 vueltas en la bobina secundaria.			10
	Problema 2: Resuelve en el formato correcto calculando la intensidad de corriente del primario con rendimiento al 100%.			10
C. Problemas del Libro	Resuelve la totalidad de los problemas de la página 122 del libro de Física IV usando el formato de problemas requerido.			15
D. Cuestionario del Libro	Responde de forma completa y correcta el cuestionario de las páginas 125 y 126 del libro de Física IV.			15

Sección de Calificación Final

Puntaje Total Máximo: 100 Puntos

Puntaje Total Obtenido: ________ / 100

Semana 14 física II

                                                               FÍSICA II

SEMANA14

4IM07, 4IM09 Y 4IM13

ACTIVIDADES:

a) Realiza los siguientes problemas (En el formato correspondiente y sin omitir ningún punto):

1.- Un resorte se deforma 20 cm cuando se ejerce sobre éste una fuerza de 24 N. Determine:

a) El valor de la constante elástica del muelle.

b) El alargamiento del muelle al ejercer sobre él una fuerza de 60

Respuestas: a) k=120 N/m ; b) 0,5 m

2.- Un resorte tiene una constante de 150 N/m y tiene 35 cm en su posición de equilibrio. Calcular:

a) La fuerza que debe de realizarse sobre el resorte para que su longitud llegue a 45 cm.

b) La longitud cuando se aplica una fuerza de 18 N

Respuestas: a) 15 N ; b) 0.47 m

3.- Una varilla metálica de 4 m de largo y sección 0,5 cm2 se estira 0,20 cm al someterse a una tensión de 5000 N. ¿Qué módulo de Young tiene el metal?

Respuesta: 2 x 10⁺¹¹ Pa

4.- Un alambre de acero de 2.0 m de largo en un instrumento musical tiene un radio de 0.03 mm. Cuando el cable está bajo una tensión de 90 N: ¿cuánto cambia su longitud? Dato: el módulo de Young del acero es 200 x 109 N/m2

Respuestas: ∆L= 0.0294 mm

5.- Un cable de Nylon de 3 m de longitud se alarga 12 mm bajo la acción de una fuerza de 400 N. si el diámetro del cable son 2.6 mm. Calcule el módulo de Young del Nylon.

Respuesta: Y= 1.88 x 10⁺¹⁰ Pa

b) Contesta correctamente el siguiente cuestionario:

1. ¿Qué establece la Ley de Hooke sobre la fuerza necesaria para estirar o comprimir un resorte? a) Es inversamente proporcional al desplazamiento. b) Es directamente proporcional al cuadrado del desplazamiento. c) Es directamente proporcional al desplazamiento. d) Es independiente del desplazamiento.

2. ¿Cuál de las siguientes unidades se utiliza comúnmente para la constante de elasticidad de un resorte (k)? a) Metros (m) b) Newtons (N) c) Newtons por metro (N/m) d) Joules (J)

3. Un resorte se estira 0.2 metros cuando se aplica una fuerza de 10 Newtons. ¿Cuál es la constante de elasticidad del resorte? a) 2 N/m b) 50 N/m c) 0.02 N/m d) 10.2 N/m

4. ¿Qué sucede con la energía potencial elástica almacenada en un resorte cuando se comprime o estira más? a) Disminuye linealmente. b) Aumenta linealmente. c) Disminuye cuadráticamente. d) Aumenta cuadráticamente.

5. El límite elástico de un resorte es la máxima deformación que puede experimentar sin: a) Romperse inmediatamente. b) Volver a su longitud original. c) Almacenar energía potencial. d) Calentarse significativamente.

c) Realice un trabajo de investigación (con todos los puntos establecidos en el formato correspondiente) sobre el tema:

Trabajo sobre un resorte y energía potencial elástica (cambios de energía sobre un resorte sobre el que actúa una fuerza variable). 

Debes incluir como primera página en la tarea la siguiente lista de cotejo:

LISTA DE COTEJO: EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES DE ELASTICIDAD Y LEY DE HOOKE

Nombre del Alumno: ____________________________________________________

Grupo: _______________

Fecha: ____ / ____ / ________

---

Instrucciones de llenado:

Marque con una X en la columna SÍ si el alumno cumplió con el criterio, o en NO si no lo hizo. Utilice la columna de Observaciones para cualquier aclaración o retroalimentación.

Bloque / Aspecto a Evaluar	Criterio de Evaluación	SÍ	NO	Puntos Posibles	Puntos Obtenidos	Observaciones
Datos de Identificación	Incluye nombre, grupo y fecha de entrega al inicio de la actividad.			1
Sección A: Problemas (Formato correspondiente y sin omitir puntos)	Problema 1: Realiza conversiones a metros y determina correctamente la constante k (120 N/m) y el alargamiento (0.5 m).			1.5
	Problema 2: Identifica la posición de equilibrio y calcula la fuerza (15 N) y la longitud final (0.47m).			1.5
	Problema 3: Convierte la sección a $\text{m}^2$ y calcula correctamente el Módulo de Young			1.5
	Problema 4: Aplica el área del círculo con el radio del alambre y halla la variación de longitud ( L = 0.0294 mm).			1.5
	Problema 5: Obtiene el radio a partir del diámetro y determina el Módulo de Young del Nylon.			1.5
Sección B: Cuestionario	Responde correctamente las 5 preguntas de opción múltiple de la Ley de Hooke y elasticidad (0.5 pts c/u).			2.5
Sección C: Investigación (Formato correspondiente)	Presenta la investigación estructurada (Introducción, Desarrollo, Conclusiones y Bibliografía) sobre el trabajo en resortes y energía potencial elástica.			3
	Explica con claridad cómo actúa una fuerza variable en el sistema y los cambios de energía implicados.			1
Formato General	Presenta los problemas organizados (Datos, Fórmula, Despeje, Sustitución y Resultado) con sus respectivas unidades físicas			1

---

Sumatoria Final

Puntaje Total Máximo: 15 Puntos

Puntaje Obtenido: ________ / 15

Calificación Final: ________

Semana 14 física IV

                                                                         FÍSICA IV

SEMANA 14

GRUPOS 6IM11

Descarga la presentación semanal en el siguiente enlace:

Inducción Electromagnética

Actividades:

Responde los siguientes problemas:

1.- Una bobina circular con 100 espiras tiene un radio de 5 cm y está colocada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. El campo magnético aumenta a una tasa constante de 0.2 T/s. Calcula la magnitud de la fuerza electromotriz (FEM) inducida en la bobina.

Respuesta: FEM= −0.157V

2.- Un solenoide largo con 500 vueltas y un área de sección transversal de $2\times 10^{-4}{\text{m}}^2$ tiene un campo magnético dentro de él que disminuye linealmente de 0.5 T a 0.1 T en un intervalo de tiempo de 0.2 segundos. Si el solenoide está conectado a una resistencia de 10 Ω, calcula la magnitud de la corriente inducida en el circuito.

Respuesta: I= 0.02A (FEM=0.2V)

3.- Una bobina circular, formada por 100 espiras de 5 cm de radio, se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético de 0,24 T. Determina la f.e.m inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 0,05 s:

a) se duplica el campo magnético;

b) se anula el campo magnético;

c) se invierte el sentido del campo magnético;

d) se gira la bobina 90º en torno al eje paralelo al campo magnético;

e) se gira la bobina 90º en torno al eje perpendicular al campo magnético.

Respuestas

Responde correctamente el siguiente cuestionario: 

Instrucciones: Elige la respuesta correcta para cada pregunta.

1. ¿Quién descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética? a) Isaac Newton b) Albert Einstein c) Michael Faraday d) Nikola Tesla

2. La inducción electromagnética es el fenómeno por el cual se produce una fuerza electromotriz (FEM) en un conductor cuando éste: a) Se calienta b) Se enfría c) Se mueve a través de un campo magnético cambiante d) Se ilumina con luz intensa

3. La Ley de Faraday de la inducción establece que la magnitud de la FEM inducida en un circuito es directamente proporcional a: a) La resistencia del circuito b) La intensidad del campo magnético c) La rapidez con la que cambia el flujo magnético a través del circuito d) La longitud del conductor

4. La dirección de la corriente inducida en un circuito está dada por la Ley de Lenz, la cual establece que la corriente inducida fluye en una dirección que: a) Aumenta el campo magnético original b) Disminuye el campo magnético original c) Se opone al cambio en el flujo magnético que la produce d) Es paralela al campo magnético original

5. ¿Cuál de los siguientes dispositivos se basa en el principio de la inducción electromagnética para generar electricidad? a) Un resistor b) Un capacitor c) Un generador eléctrico d) Un interruptor

6. El flujo magnético (Φ) a través de una superficie se define como: a) La fuerza magnética por unidad de carga en movimiento. b) La cantidad de líneas de campo magnético que atraviesan esa superficie. c) La energía almacenada en un campo magnético. d) La velocidad de las cargas eléctricas en movimiento.

7. ¿Qué unidad se utiliza para medir el flujo magnético? a) Tesla (T) b) Amperio (A) c) Weber (Wb) d) Voltio (V)

8. Una bobina de alambre se mueve dentro de un campo magnético uniforme. ¿En qué situación NO se inducirá una corriente en la bobina? a) Cuando la bobina se mueve perpendicularmente a las líneas de campo. b) Cuando la bobina se mueve paralelamente a las líneas de campo. c) Cuando la bobina gira dentro del campo magnético. d) Cuando la intensidad del campo magnético cambia.

9. ¿Qué dispositivo utiliza la inducción electromagnética para cambiar el voltaje de corriente alterna de un nivel a otro? a) Un diodo b) Un transistor c) Un transformador d) Un motor eléctrico

10. Si el número de vueltas en una bobina aumenta, manteniendo el mismo cambio en el flujo magnético y el mismo intervalo de tiempo, ¿qué sucede con la FEM inducida? a) Disminuye b) Aumenta c) Permanece igual d) Se invierte la polaridad.

Debes incluir al inicio de la tarea la siguiente lista de cotejo contestada: 

LISTA DE COTEJO: EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Nombre del Alumno: ____________________________________________________

Grupo: _______________

Fecha: ____ / ____ / ________

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Instrucciones de llenado:

Marque con una X en la columna SÍ si el alumno cumplió con el criterio, o en NO si no lo hizo. Utilice la columna de Observaciones para cualquier retroalimentación específica.

Bloque / Aspecto a Evaluar	Criterio de Evaluación	SÍ	NO	Puntos Posibles	Puntos Obtenidos	Observaciones
Datos de Identificación	Incluye nombre, grupo y fecha de entrega al inicio de la actividad.			1
Problema 1 (Bobina circular)	Muestra el procedimiento completo y llega al resultado correcto de la magnitud de la FEM (approx -0.157 V ó 0.157 V).			2
Problema 2 (Solenoide)	Aplica correctamente la Ley de Faraday y la Ley de Ohm para calcular la corriente inducida (I = 0.02 A, FEM = 0.2 V).			2
Problema 3 (Casos variados)	a) Resuelve correctamente la FEM al duplicarse el campo magnético.			1
	b) Resuelve correctamente la FEM al anularse el campo magnético.			1
	c) Resuelve correctamente la FEM al invertirse el sentido del campo.			1
	d) Resuelve correctamente la FEM al girar 90° sobre el eje paralelo.			1
	e) Resuelve correctamente la FEM al girar 90° sobre el eje perpendicular.			1
Cuestionario Teórico	Responde correctamente las 10 preguntas de opción múltiple (0.5 pts c/u).			5
Formato y Entrega	Presenta el trabajo con orden, limpieza, letra legible y las unidades de medida correspondientes			1

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Sumatoria Final

Puntaje Total Máximo: 15 Puntos

Puntaje Obtenido: ________ / 15

Calificación Final: ________

SEMANA 13 FÍSICA II

                                                            FÍSICA II

SEMANA 13

GRUPOS 4IM07, 4IM09 Y 4IM13

Ingresa a la presentación semanal en el siguiente enlace:

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Actividades

Realiza un resumen de los siguientes videos:

Propiedades de la Materia

Estados de Agregación

Contesta el siguiente cuestionario:

a) Instrucciones: Elige la respuesta correcta para cada pregunta.

1. ¿Cuál de las siguientes NO es una propiedad general de la materia? a) Masa b) Volumen c) Densidad d) Temperatura

2. La propiedad de la materia que describe la cantidad de espacio que ocupa un objeto se conoce como: a) Masa b) Volumen c) Inercia d) Impenetrabilidad

3. ¿En qué estado de agregación las partículas tienen una gran libertad de movimiento y pueden comprimirse fácilmente? a) Sólido b) Líquido c) Gaseoso d) Plasma

4. Un material que tiene una forma y un volumen definidos se encuentra en estado: a) Gaseoso b) Líquido c) Sólido d) Coloidal

5. El cambio de estado de un líquido a un gas se denomina: a) Fusión b) Solidificación c) Evaporación d) Condensación

6. ¿Qué sucede con la energía de las partículas de una sustancia cuando se enfría? a) Aumenta b) Disminuye c) Permanece igual d) Se transforma en masa

7. El proceso por el cual un sólido pasa directamente al estado gaseoso se llama: a) Sublimación b) Deposición c) Fusión d) Ebullición

8. ¿Cuál de los siguientes ejemplos representa un cambio químico? a) La evaporación del agua b) La disolución de azúcar en agua c) La oxidación de un clavo de hierro d) La congelación del jugo

9. La capacidad de un material para ser estirado en alambres delgados se conoce como: a) Maleabilidad b) Ductilidad c) Tenacidad d) Dureza

10. ¿Qué estado de la materia posee partículas cargadas eléctricamente (iones y electrones)? a) Sólido b) Líquido c) Gaseoso d) Plasma

b) Resuelve los siguientes problemas:

1.- Un resorte tiene una constante elástica (k) de 200 N/m. Si se aplica una fuerza de 50 N al resorte, ¿cuánto se estirará?

Respuesta:  0.25 metros.

2.- Un resorte se estira 15 cm cuando se le cuelga un objeto con un peso de 30 N. Calcula la constante elástica del resorte.

Respuesta: 200 N/m.

3.- Un resorte tiene una longitud inicial de 20 cm. Cuando se le aplica una fuerza de 10 N, su longitud aumenta a 25 cm. Calcula: a) La constante elástica del resorte. b) La fuerza necesaria para que la longitud del resorte sea de 30 cm.

Respuestas: a) 200 N/m b) 20N 

c) Contesta los problemas (en el formato correspondiente) 1, 2, 3 y 4 de la pag. 129 del libro de física II

Contesta la siguiente lista de cotejo y anéxala como primera hoja de la tarea contestada por tí:

Lista de Cotejo: Física II

Tema: Propiedades de la Materia y Elasticidad

Alumno: _________________________________________________

Grupo: ___________ Fecha: __________________

Actividad	Criterio de Evaluación	Cumple	No Cumple
A. Resumen de Videos	Realiza el resumen del video "Propiedades de la Materia".
	Realiza el resumen del video "Estados de Agregación".
B. Cuestionario	Contesta las 10 preguntas sobre propiedades y estados de la materia.
C. Problemas de Resortes	Problema 1: Calcula correctamente el estiramiento del resorte.
	Problema 2: Calcula correctamente la constante elástica (k).
	Problema 3: Calcula la constante (k) y la fuerza (F) para la nueva longitud.
D. Libro de Texto	Resuelve los problemas 1, 2, 3 y 4 de la página 129 del libro de Física II.
E. Formato y Entrega	Presenta los problemas en el formato correspondiente.

                                                                                                              Total:  ______/_________

SEMANA 13 FÍSICA IV

                                                                         FÍSICA IV

GRUPO 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 13 

Presentación semanal: Fuerza de Ampere

A.- Resuelve los siguientes problemas, en el formato correspondientes:

1.- Una bobina rectangular de 12 vueltas, con lados de 40 cm de largo y 15 cm de ancho; transporta una corriente de 3 A. Esta situada en el plano xy como indica la figura, en un campo magnético uniforme B = -0.3 T i - 0.4 T k. Determinar: a) El momento magnético de la bobina b) El momento del par ejercido sobre la bobina.

Respuesta: a) μ = 2.16 Am 2 k b) Ƭ= -0.64 Nm j 

2.- Una bobina circular 20 vueltas de alambre esta en un campo magnético uniforme de 0.5 T de modo que la normal al plano de la bobina forma un ángulo de 60º con la dirección de B. El radio de la bobina es de 4 cm y por ella circula una corriente 3 A determine: a) La magnitud del momento magnético de la bobina b) La magnitud del momento del par ejercido sobre la bobina 

Respuesta: a) μ = 0.3 Am 2 b) Ƭ = 0.13 Nm  

3.- ¿Cuál es la magnitud del momento del par máximo que actúa sobre una bobina circular de 40 vueltas y un radio de 0.75 cm con una corriente de 1.6 mA?. Considere que esta situada en un campo magnético uniforme de 0.25 T

Ƭ = 28.27 x 10-7 Nm 

4.- Un alambre conductor se dobla en forma de cuadrado con una longitud de 6 cm para cada lado y se sitúa en el plano xy Si tiene una corriente de 2.5 A ¿cuál es el momento del par que actúa sobre el conductor si existe un campo magnético de 0.3T?: a) En la dirección z b) En la dirección x

a) Ƭ = 0 b) Ƭ = -2.70 Nm j

B.- Contesta los problemas pares (en el formato correspondiente) de la pag. 110 del libro de física IV.

C.- Realiza un resumen de los siguientes videos:

Inducción electromagnética y Ley de Lenz

Marco Teórico Inducción Electromagnética

Debes de incluir como primera página de la tarea la siguiente lista de cotejo contestada por tí:

Lista de Cotejo: Física IV

Tema: Torque en Bobinas e Inducción Electromagnética

Alumno: _________________________________________________

Grupo: ___________ Fecha: __________________

Actividad	Criterio de Evaluación	Cumple	No Cumple
A. Problemas de Torque	Problema 1: Calcula momento magnético y par en bobina rectangular (Campo B mixto).
	Problema 2: Calcula magnitudes en bobina circular con ángulo de 60º respecto a la normal.
	Problema 3: Determina el momento del par máximo para la bobina de 40 vueltas.
	Problema 4: Determina el par en conductor cuadrado para campos en dirección $z$ y $x$.
B. Libro de Texto	Resuelve los problemas pares de la página 110 del libro de Física IV.
C. Resumen de Videos	Realiza el resumen del video "Inducción electromagnética y Ley de Lenz".
	Realiza el resumen del video "Marco Teórico Inducción Electromagnética".
D. Formato de Entrega	Presenta los problemas con el formato: Datos, Fórmula, Sustitución y Resultado (encerrado en recuadro).

Resultado:_______/_______