Física IV (semana 9)

                                                                           FÍSICA IV

GRUPOS 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 9

Actividades: 

A) Los siguientes problemas debes resolver en el formato correspondiente y comparar los resultados con los publicados en los enlaces de respuesta:

1.- Una espira de radio R = 5 cm por la que circula una corriente eléctrica en sentido horario de 30 A se encuentra situada en el plano de la pantalla. ¿Cuál es el campo magnético en el centro de la espira? ¿Qué cara de la espira estaríamos viendo?

Respuesta

2.- Dos corrientes rectilíneas y paralelas I1 = 30 A e I2 = 60 A se encuentran en el vacío separadas 6 cm de distancia. Determinar el valor del campo magnético generado en un punto situado en medio de ambas corrientes, si:

a)  I1 e I2 tienen el mismo sentido.
b)  I1 e I2  no tienen el mismo sentido.

Respuesta

3.- ¿En que punto situado próximo a dos corrientes rectilíneas separadas 50 cm y situadas en el vacío, cuyas intensidades circulan en el mismo sentido y sus respectivos valores son I1= 2 A e I2 = 4 A, se anula el campo magnético?

Respuesta

4.- Del libro de texto resuelve los problemas pares de la página 95 del libro de texto (resuelve en hoja anexa y en el formato correspondiente, compara tus resultados con los impresos en el libro de física IV).

Presentación: Presentación de Fuerza de Lorentz

B) Realiza un trabajo de investigación (en el formato correspondiente) sobre el tema de fuerza de Lorentz, puedes basarte en las pag.96-97 del libro de texto, debe incluir como mínimo: Concepto (en el formato correspondiente), modelo matemático, unidades, ejemplos y aplicaciones.

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

 Lista de Cotejo: Actividades Semana 9

Nombre: _________________________________________________

Grupo: __________________________ Fecha: _______________

Sección A: Resolución de Problemas

Resolución en el formato correspondiente y validación de resultados.

Actividad	Criterio de Evaluación	Cumple
Problema 1	Resolución de campo magnético en espira e identificación de cara vista.	☐
Problema 2	Cálculo de campo magnético en punto medio para corrientes (a) mismo sentido y (b) sentido opuesto.	☐
Problema 3	Localización del punto exacto donde el campo magnético se anula.	☐
Problema 4	Resolución de problemas pares de la pág. 95 (en hoja anexa).	☐
Autoverificación	Comparación de resultados con los enlaces y el libro de texto.	☐

Sección B: Investigación (Fuerza de Lorentz)

Trabajo basado en las páginas 96-97 del libro de texto.

Elemento	Requisito	Cumple
Concepto	Definición técnica del tema en el formato correspondiente.	☐
Fundamento	Inclusión de modelo matemático y unidades del Sistema Internacional.	☐
Práctica	Inclusión de ejemplos desarrollados y aplicaciones tecnológicas.	☐
Formato	Cumplimiento con la estructura de trabajo de investigación solicitada.	☐

---

Calificación Total: ________ / ________

FÍSICA II SEMANA 9

                                                                         FÍSICA II

GRUPO 4IM07, 4IM09 y 4IM13

Actividades Semana 9

Trabajo Potencia y Energia mecánica (visto en clase)

a) Observa los siguientes videos y realiza un resumen de los mismos:

Energía Mecánica

Energia

b) Cuestionario. Contesta las páginas 77 y 78 del libro de texto de física II (Se evaluará en el libro).

c) Problemas

1.- Un hombre jala de un trineo con velocidad constante una distancia de 10 m sobre una superficie horizontal. Si la masa sumada de la niña y el trineo es de 40 kg y el coeficiente de fricción cinético entre el trineo y la nieve es de 0.25 ¿Cuál es el trabajo realizado por el hombre? (Para ayudarte a resolver este problema consulta el problema 10 de la pag. 84).

Respuesta

2.- Un globo de aire caliente con una masa de 500 kg asciende con una velocidad constante de 1.5 m/s durante 20 s. ¿Cuánto trabajo es realizado contra la gravedad? (Desprecie la resistencia del aire).

Respuesta

3.- Un cuerpo de 4 kg de masa se mueve hacia arriba de un plano inclinado de 20° respecto a la horizontal, sobre el cuerpo actúa una fuerza horizontal de 80 N y una fuerza paralela al plano de 100 N favoreciendo el movimiento, considere una fuerza de fricción de 10 N, el cuerpo se traslada 20 m  a lo largo del plano. Calcular: La fuerza normal, el trabajo que realiza cada fuerza y el trabajo total realizado sobre el cuerpo.

Respuesta

4.-Un objeto de 2 kg se encuentra a una altura de 5 m sobre el suelo y se deja caer. ¿Cuál es su velocidad justo antes de tocar el suelo?

Respuesta v= 10 m/s

5.- El motor de un ascensor levanta 170 kp a una altura de 7 metros en un tiempo de 20 segundos. Calcule la potencia mecánica y exprese el resultado en caballos de vapor (C.V) y en Kilowatts (kW).

Respuesta

6.- Un objeto de 2 kg se encuentra a una altura de 5 m sobre el suelo y se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 10 m/s. ¿Cuál es su altura máxima?

Respuesta h=10.1 m

7.- El mismo problema, pero con incógnita diferente: Un objeto de 2 kg se encuentra a una altura de 5 m sobre el suelo y se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 10 m/s. ¿Cuál es su velocidad cuando se encuentra a una altura de 3 m?

Respuesta: v= 8.2 m/s

Debes incluir como primera página la siguiente lista de cotejo calificada por ti:

Lista de Cotejo

Herramienta puntual para verificar la entrega completa de los puntos solicitados.

Nombre: ____________________________________ Grupo: ________ Fecha: ________

No.	Requisito de la Actividad	Cumple (Sí/No)	Observaciones
1	Presenta los datos de identificación (Nombre, Grupo, Fecha).
2	Incluye el resumen del video 1 (Energía Mecánica).
3	Incluye el resumen del video 2 (Energía).
4	Responde cuestionario del libro de física II
5	Prob 1: Calcula el trabajo del hombre considerando la fricción (mk = 0.25).
6	Prob 2: Calcula el trabajo contra la gravedad en el ascenso del globo.
7	Prob 3: Determina la Fuerza Normal en el plano inclinado (20°).
8	Prob 3: Calcula el trabajo de cada fuerza y el trabajo resultante.
9	Prob 4: Calcula la velocidad final de caída (vf = 10 m/s).
10	Prob 5: Realiza la conversión de 170 kp a Newtons para calcular potencia.
11	Prob 5: Expresa la potencia final en CV y en kW.
12	Prob 6: Calcula la altura máxima del objeto (h = 10.1 m).
13	Prob 7: Calcula la velocidad a 3 m de altura (v = 8.2 m/s).
14	Los procedimientos son claros, legibles y siguen un orden lógico.

Total de indicadores cumplidos: ______ / 14

Puntaje Final: __________

SEMANA 8 FÍSICA II

                                                                          FÍSICA II

GRUPO 4IM07, 4IM09 y 4IM13

Resolución de problemas de campo gravitacional y fuerza gravitacional

Problemas vistos en clase

Actividades Semana 8

A) Presentación: Problemas de gravitación, trabajo, potencia energía

B) Realiza una investigación (en el formato correspondiente) sobre los temas de Trabajo, potencia y energía mecánica, para realizarlo puedes consultar las páginas de la 49 a la 55 del libro de texto). Debe contener como mínimo:

1.- Conceptos: Trabajo, Potencia, rendimiento y Energía (en el formato correspondiente).

2,- Modelos matemáticos y unidades de los conceptos.

2.- Principio de conservación de la energía

3.- Energía mecánica y ecuación

4.- Energía potencial gravitacional, ecuación y sus unidades en el S.I.

5.- Energía cinética, ecuación y sus unidades en el S.I.

6.- Principio de conservación de la Energía mecánica

7.- Campo conservativo (En el formato de conceptos)

8.- Campo disipativo o no conservativo (en el formato de conceptos).

9.- Teorema del trabajo y la energía cinética (en el formato de conceptos).

C) Resuelve los siguientes problemas:

1.- Un ascensor cuya masa es de 800 Kg sube desde el nivel de calle hasta un piso situado a

30m de altura. Suponiendo despreciables las pérdidas, se pide calcular:

a) Trabajo que debe realizar el motor del ascensor.

b) Potencia necesaria del motor del ascensor si debe realizar el recorrido en 25s.

Respuestas:

a)      W= 235200 J

b)      P= 9408 W

2.- Una fuerza horizontal empuja un trineo de 1Okg hasta una distancia de 40 m en un sendero. Si el coeficiente de fricción de deslizamiento es 0.2, ¿qué trabajo ha realizado la fuerza de fricción?

Respuesta:  -784 J

3.- Un bloque de 10 kg es arrastrado 20 m por una fuerza paralela de 26 N. Si µk = 0.2, ¿cuál es el trabajo resultante y qué aceleración se produce?

Respuestas:

a)      Trabajo resultante: 128 J

b)      Aceleración: 0.640 m/s²

4.- Un motor de 90 kW se utiliza para elevar una carga de 1 200 kg. ¿Cuál es la velocidad media durante el ascenso? Si la eficiencia del motor fuera de un 75% ¿Cuál sería la potencia real del motor?

Respuesta v= 7.65 m, p= 67.5 KW

5.- En el punto P(3,0) se sitúa una masa de 5 kg y en el punto Q(0,2) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula el vector intensidad de campo gravitatorio en el origen de coordenadas.

Respuesta: g= 3.7 x 10^-11 m/s² i + 6.67 x 10^-11 m/s² j

Debes incluir como primera página la siguiente lista de cotejo calificada por tí mismo:

Lista de Cotejo: Investigación y Problemario de Física

Alumno: _________________________________________________

Grupo: __________ Fecha: ____________________

No.	Indicador de Logro	Cumple (Sí/No)	Observaciones
1	Datos de identificación: Incluye nombre, grupo y fecha al inicio.
2	Formato: Cumple con el formato de conceptos solicitado para cada término.
3	Contenido Teórico: Define Trabajo, Potencia, Rendimiento y Energía.
4	Modelos: Incluye las ecuaciones y unidades (S.I.) de cada concepto.
5	Principios: Describe el Principio de Conservación de la Energía (General y Mecánica).
6	Energía Gravitacional: Presenta ecuación y unidades de $E_p$ en el S.I.
7	Energía Cinética: Presenta ecuación y unidades de $E_k$ en el S.I.
8	Campos: Define correctamente Campo Conservativo y Disipativo (No conservativo).
9	Teorema: Explica el Teorema del Trabajo y la Energía Cinética.
10	Problema 1: Calcula correctamente el Trabajo (235,200 J) y la Potencia (9,408 W).
11	Problema 2: Determina el trabajo de la fuerza de fricción (-784 J).
12	Problema 3: Calcula el trabajo resultante (128 J) y la aceleración (0.640 m/s²).
13	Problema 4: Halla la velocidad media (7.65 m/s) y la potencia real (67.5 kW).
14	Problema 5: Obtiene el vector intensidad de campo gravitatorio en el origen.
15	Orden y limpieza: El trabajo es legible y sigue la secuencia solicitada.

Total de indicadores cumplidos: ______ / 15

Puntaje Final: __________

SEMANA 8 FÍSICA IV

                                                                            FÍSICA IV

GRUPOS 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 8

Experimento de Orested

Problema partícula Biot-Savart

Problemas de Biot-Savart

Presentación de la semana: Ley de Biot Savart y Fuerza de Lorentz 

A) Del libro de texto pag. 80-81 realiza un resumen sobre la aplicación de la regla de la mano derecha para deducir la dirección de un campo magnético originado por una corriente eléctrica. Explicar el modelo Matemático de la ley de Biot-Savart. 

B) Resuelve el cuestionario de la pag. 83-84 del libro de trabajo de Física IV (se calificará en el libro)

C) Considerando las convenciones y consideraciones para la Ley de Biot-Savart que aparecen en la p 85 del libro de física IV, resuelve los problemas (resuelve en el formato correspondiente):de la pag. 89 del mismo libro.

D) Resuelve los siguientes problemas en el formato correspondiente: 

1.- La corriente en el conductor de la figura es 6 A. Hallar B en el punto P debido a cada segmento del conductor y sumar para hallar el valor resultante de B  

2.- Un conductor muy largo que transporta una corriente I y Se dobla en la forma indicada en la figura. Determinar el campo magnético en el punto P. Si I= 4 A y a= 5 cm

3.- Determinar el campo magnético del punto P en la figura

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

Lista de Cotejo: Magnetismo y Ley de Biot-Savart

Nombre del Alumno: __________________________________________________

Grupo: _________________

No.	Criterio de Evaluación / Actividad	Cumple (Sí/No)	Observaciones
A	INVESTIGACIÓN Y RESUMEN (PÁG. 80-81)
1	Explica claramente la aplicación de la Regla de la Mano Derecha para determinar la dirección del campo magnético ($B$).
2	Incluye un esquema o dibujo que ilustre la relación entre la corriente ($I$) y las líneas de campo.
3	Explica el modelo matemático de la Ley de Biot-Savart, definiendo cada una de sus variables y constantes ($\mu_0$).
B	ACTIVIDADES DEL LIBRO DE TRABAJO
4	El cuestionario de las págs. 83-84 está resuelto en su totalidad directamente en el libro.
C	EJERCICIOS LEY DE BIOT-SAVART (PÁG. 89)
5	Aplica correctamente las convenciones y consideraciones mencionadas en la pág. 85.
6	Los problemas de la pág. 89 están resueltos siguiendo el formato correspondiente (Datos, Fórmula, Sustitución, Resultado).
D	RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS ESPECIALES
7	Problema 1: Identifica el aporte de cada segmento del conductor (rectos y curvos) y realiza la sumatoria vectorial para hallar $B$ resultante en $P$.
8	Problema 2: Calcula el campo magnético en $P$ para el conductor doblado utilizando los valores $I = 4\text{ A}$ y $a = 5\text{ cm}$.
9	Problema 3: Determina el valor y dirección del campo magnético en el punto $P$ según la configuración de la figura.
E	FORMATO Y PRESENTACIÓN
10	Incluye Nombre y Grupo de manera visible al inicio del documento.
11	Los resultados numéricos incluyen las unidades correctas en el S.I. (Teslas, [T]).
12	El trabajo presenta orden, limpieza y una caligrafía legible.