Educación con Especialidad de Física - Matemática
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Item Electrostática: 1.- Carga eléctrica. Conductores y aisladores. 2.- Ley de Coulomb. Expresión vectorial general. 3.- Principio de conservación de la carga eléctrica. Carga y campo en la superficie de los conductores. Carga por inducción 4.- Campo eléctrico, expresión vectorial 5.- Cálculo del campo eléctrico para diferentes configuraciones de cargas. 6.- Elemento vectorial de área superficial. Flujo un campo vectorial. Superficies abiertas y cerradas. 7.- Energía potencial eléctrica. 8.- Potencial eléctrico. 9.- Cálculo del potencial eléctrico. 10.- Superficies equipotenciales. 11.- La gradiente de potencial. 12.-Ley de Gauss. Ley de Gauss y los conductores.(Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y valle, 2019-01-03) Curi Villa, NelsonEl objetivo de este trabajo de investigación es dar a conocer que la electrostática en la electricidad basada en la fricción tiene numerosas aplicaciones. Entre las electrostáticas más conocidas y significativas se encuentran las máquinas eléctricas: el televisor, el PC, el microondas, el PDA, etc. Estos dispositivos nos han dado puntos de interés extraordinarios, tiempo libre, trabajo o básicamente nos hace la vida más simple. Las ondas electromagnéticas que emanan pueden afectar efectivamente nuestro bienestar, como son las ondas "electromalignas". Sin saberlo, vivimos en un mar electromagnético característico: el campo eléctrico terrestre, que se debe a la idea negativa de la capa externa terrestre y positiva de la ionosfera; el campo geomagnético y las maravillas de las ondas electromagnéticas del aire, por ejemplo, los rayos, los rayos brillantes, los rayos infrarrojos y la luz obvia, también son ondas electromagnéticas que influyen negativamente en nuestro bienestar. b. La electricidad basada en la fricción se crea cuando ciertos materiales se rozan entre sí. El procedimiento de contacto hace que los electrones sean expulsados del exterior de un material y trasladados al exterior del otro material. c. Un conductor es un material a través del cual se transfiere fácilmente una carga eléctrica. Un aislante es un material por el que una carga eléctrica encuentra resistencia para moverse. A través de dicho material, un semiconductor es un material que tiene una capacidad intermedia para permitir el paso de una carga eléctrica. d. Primera ley de la electrostática establece que las cargas de un signo similar se repelen entre sí y las cargas del signo contrario se atraen entre sí. e. La Ley de Coulomb expresa que el poder de fascinación o de choque entre las cargas eléctricas de dos puntos corresponde legítimamente al resultado de las cargas y, por el contrario, al cuadrado de la separación entre las dos cargas.Item Leyes de Newton 1. Principio de la Conservación del momentum lineal. 2. Primera Ley de Newton. 3. La segunda ley de Newton. El peso de un cuerpo. Unidades de fuerza y de masa. Experimento sobre la segunda ley de Newton (organizarlo y presentarlo en un video). 4. La tercera ley de Newton y la Conservación de la cantidad de movimiento de un cuerpo. 5. Fuerza de contacto y de rozamiento. 6. Movimiento circular, Fuerza y aceleración centrípeta. 7. Momentum angular, fuerza central. 8. Movimiento con fuerza retardadora proporcional a la velocidad.(Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, 2019-09-19) Pariguana Condori, Mirian VanesaEl objetivo del presente trabajo de investigación es desarrollar específicamente el tema de las leyes de Newton, como principal aporte al desarrollo de la física contemporánea y a la ciencia en general. Él desarrollo las tres leyes que son fundamentales y que nos permiten comprender el pensamiento de Newton y su época. En el primer capítulo se explica la vida y obra de Isaac Newton en el contexto de las ideas copernicanas defendidas por Galileo, en torno al movimiento de los cuerpos. En el segundo capítulo se desarrollan las tres leyes sobre el movimiento de los cuerpos en relación a la inercia, el reposo, la masa, la velocidad, la fricción, Tercera Ley de Newton. En el tercer capítulo se aplican didácticamente las tres leyes a problemas cotidianos sobre impulso y momento, energía y trabajo, así como fricción y rozamiento. De acuerdo con las diferentes aplicaciones y su alto nivel de importancia, la interpretación y aplicación de las leyes de Newton son, sin duda, contenidos principales en la enseñanza en el área de CTA. Sin embargo, los procesos de aprendizaje e interpretación de dichas leyes por parte de los estudiantes generalmente presentan diversas dificultades relacionadas con la comprensión y aplicación en la solución de situaciones. Dificultades como la memorización, la falta de explicación de conceptos y el uso incomprensivo de fórmulas dependen de diferentes factores, como los métodos de enseñanza y los métodos que utilizan los profesores para enseñar estos principios newtonianos. En conclusión, el desarrollo de este tema es importante para realizar una transformación reflexiva y crítica en la enseñanza de las materias y la enseñanza de las leyes de Newton, con el fin de llevar a cabo un conjunto de secuencias didácticas destinadas a que los alumnos comprendan y expliquen mejor dichas leyes.Item Oscilaciones mecánicas. 1. Cinemática del movimiento armónico simple. 2. Fuerza y energía en el movimiento armónico simple. 3. Dinámica del movimiento armónico simple. 4. Péndulo simple, péndulo físico o compuesto. 5. Superposición de dos movimientos armónicos simples: igual dirección, igual frecuencia. 6. Superposición de dos movimientos armónicos simples: igual dirección, diferente frecuencia. 7. Superposición de dos movimientos armónicos simples: direcciones perpendiculares, figuras de Lissajous. 8. Osciladores acoplados. 9. Oscilaciones amortiguadas: casos, gráficas. 10. Oscilaciones amortiguadas forzadas. Resonancia, análisis de sus gráficas.(Universidad Nacional Enrique Guzmán y Valle., 2021-07-15) Salguedo Cisneros, Jose ManuelEl objetivo de este trabajo de investigaciòn es dar a conocer que la balota se inicia con la descripción del Movimiento Armónico Simple, en cuanto a sus características, el de ser armónicos y periódicos. Para su descripción aplicamos las funciones trigonométricas senos y cosenos, que son también periódica y armónicas. En cuanto a la Cinética del M.A.S, he hallado la descripción de la partícula mediante su desplazamiento, velocidad y aceleración, los desfasajes entre dichas magnitudes; en cuanto a la Fuerza y Energía del movimiento armónico simple, he analizado la ecuación del movimiento, relacionada con la fuerza de restitución lineal, a fin de hallar su frecuencia angular en función de K y de m; luego expresé la energía cinética y potencial en función del desplazamiento y de la posición para determinar la energía total del movimiento armónico simple. En cuanto a la Dinámica del M.A.S., se ha demostrado que una fuerza de restitución lineal es la que produce un movimiento de esta naturaleza, he construido la ecuación diferencial característica y la ecuación del desplazamiento que la satisface. El Péndulo Simple y el Péndulo Físico son dos aplicaciones del M.A.S. que se cumple para pequeños ángulos (menores de 15°), ambos péndulos son mantenidos en movimiento por el componente tangencial del peso en el primero y en el segundo, porque con ello forma un torque que impulsa a la masa. Estos aparatos nos han servido para determinar el periodo y la gravedad en cada caso. Interferencia de dos M.A.S., con igual dirección y frecuencia. En este caso, el fenómeno de la interferencia se debe al desfasaje entre las ondas, como resultado de ello se obtiene una interferencia constructiva, destructiva y parcialmente constructiva destructiva, con estas consideraciones particulares también la resultante un M.A.S. Interferencia de dos M.A.S, con igual dirección y diferente frecuencia, dándonos como resultado una amplitud modulada (la amplitud ya no es constante), la suma de las ondas da como resultado un pulso, esto se obtiene debido a pequeñas diferencias en su frecuencia angular. Interferencia de dos Movimientos Armónicos Simples, con direcciones perpendiculares. En este caso, cada movimiento armónico simple está orientado en una determinada dirección específica, (plano XY), los dos movimientos tienen la misma frecuencia, se diferencian por su amplitud y su desfasaje. En estas condiciones, el resultado da figuras ubicadas en el plano, a los cuales se les denomina figuras de lissajous. Oscilaciones Acopladas.- Es el estudio de oscilaciones acopladas, en ello existe un intercambio de energía entre ellos, las oscilaciones acopladas se encuentran en muchas situaciones físicas; un ejemplo importante es la vibración de los átomos en una molécula. Esta no es una estructura rígida y los átomos oscilan con respecto a su posición de equilibrio; sin embargo, la oscilación de cada átomo afecta su interacción con los otros. Oscilaciones Amortiguadas.- Todas las oscilaciones tienden a detenerse por la acción del rozamiento con el aire, también por la atracción gravitacional, o con cualquier otro elemento. Esto es lo real, al final se detiene, el rozar produce calentamiento; cuanto mayor sea la velocidad, el calor es mayor se pierde energía. Este rozamiento genera una fuerza en sentido contrario al movimiento, esta fuerza es proporcional a la velocidad ((−𝝀�����𝒗�����), ello da motivo a que la amplitud vaya disminuyendo. El estudio que se hace acá es para pequeños amortiguamientos (𝜔�����0 < 𝛾�����), este movimiento tiene una ecuación diferencial característica, con una solución particular. Oscilaciones Amortiguadas Forzadas.- Aquí se estudia el comportamiento del movimiento oscilatorio amortiguado, pero el objetivo de este estudio es mantener constante la amplitud mediante la aplicación de una fuerza externa con su particular frecuencia de oscilación (𝜔�����𝑓�����) que al particular y al final se va imponer a las demás frecuencias, existe un punto que se presenta cuando (𝜔�����𝑓����� = 𝜔�����0) en esta condición se produce el fenómeno de la resonancia , donde la amplitud y la energía se amplifica. Este caso lo vemos cuando lo columpiamos a niño, o cuando por efecto de la frecuencia del sonido se quiebran las lunas o vasos.Item Temperatura y calor. Primera Ley de la Termodinámica. 1. Ley cero de la termodinámica. Medición de la temperatura. Escalas Celsius, Farenheit y absoluta. 2. Puntos de fusión y ebullición. Calibración de un termómetro. 3. Dilatación térmica. Ley de enfriamiento de Newton. 4. Calor. Conducción del calor. Sistemas termodinámicos. 5. Calorimetría y cambios de fase. 6. Capacidad calorífica. 7. Ecuación de estado de un gas ideal. 8. Mecanismos de transferencia de calor. 9. Sistemas termodinámicos. 10. Trabajo realizado al cambiar de volumen. 11. Trayectoria entre los estados termodinámicos. 12. Tipos de procesos termodinámicos. 13. Energía interna de un gas ideal. 14. Proceso adiabático para un gas ideal.(Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, 2021-12-02) Alva Mautino, LilianaEl objetivo de esta investigación es dar a conocer los conceptos de termodinámica que están íntimamente relacionados a nuestras experiencias vividas del día a día, como es el caso de calor, temperatura, volumen, gas y energía. Lo notamos en nuestras casas, en la calle o en nuestra propia salud. Es el caso de la temperatura que la vemos cuando una persona está con fiebre y para ello hemos utilizado el termómetro. Las termodinámicas están vinculadas por dos palabras, calor y fuerza, que consiste en transformar el calor en energía. Sabemos que el calor es energía en flujo; entonces podemos determinar a la termodinámica como la ciencia de la energía. En las instituciones educativas se incide mucho en estos temas; sin embargo, están más relacionados a conocimientos y no a experiencias; es decir, el conocimiento es más teórico que práctico y no experimental, y todos sabemos que los estudiantes aprenden más mediante el descubrimiento. La temperatura es una forma de representar, en escala macroscópica, la velocidad media que pueden asumir las partículas de un sistema cuerpo. Para medir la temperatura, como todos sabemos, se usa un termómetro. Mencionamos el funcionamiento de los más usuales: el más común es el termómetro de mercurio, que está hecho de un vidrio unido a un pequeño depósito lleno de mercurio; cuando aumenta la temperatura, el mercurio se expande. Es frecuente también utilizar el termómetro de alcohol teñido de rojo y para termómetros de alta precisión se utiliza un gas. Por último, tenemos al termómetro digital, que registra las variaciones de tensión producidas en la piel, utilizado muy seguido en la pandemia COVID 2019. Para evitar el contacto. En los termómetros se mide a través de escalas; la más frecuente que se usa para medir la temperatura es la escala de Celsius, que está definida a partir de fusión y ebullición del agua; la escala de Kelvin se define de manera similar a la anterior, pero de forma que el cero se sitúa en el cero absoluto; además, la escala Kelvin es la unidad oficial del sistema internacional. Y por último tenemos la escala Fahrenheit, utilizada en algunos países como los Estados Unidos. Su mecanismo está basado en 180 divisiones. Por otra parte, la dilatación térmica es el aumento de las dimensiones de un cuerpo cuando su temperatura aumenta; cuando aumenta la temperatura de un cuerpo, entonces sus partículas aumentan de movimiento o vibración; por lo tanto, la distancia entre ellos. Cabe mencionar que la dilatación es una propiedad de la materia. Entonces podemos decir que los cuerpos elaborados por los elementos como plata, cobre, zinc, hierro y las aleaciones de ellos, como el acero, el latón, son aquellos que principalmente sufrirán el fenómeno de dilatación; pero la dilatación no es una propiedad exclusiva de los metales, también se puede dilatar cuerpos elaborados con concreto, y vidrios. Si hablamos de los sólidos, entonces estos tienen tres dimensiones, largo, ancho y alto, por lo cual se habla de dilatación lineal, dilatación superficial y dilatación volumétrica. Cada uno de ellos con sus respectivos coeficientes de dilatación. Un ejemplo sería la dilatación de la olla de aluminio, que sometida a fuego en la cocina se dilata, y lo notamos en la deformación de la tapa de olla, como también en las asas que se desprenden de ella. La ley cero de la termodinámica también se conoce como ley del equilibrio. Es usada para comparar la temperatura de dos o más sistemas por el uso común del termómetro. Se utiliza en el campo de la medicina y en la ingeniería. El conocimiento de estas leyes nos permite entender el funcionamiento de algunos cuerpos; por ejemplo, el agua hervida estará en equilibrio térmico con el medio ambiente en cierto momento; otro ejemplo práctico es si dos personas agarradas de las manos experimentaran un equilibrio de temperatura en sus manos. Por último, el cambio de Fase en la materia es tan evidente en el agua que aprovechamos para estudiar su comportamiento; el cambio de fase se utiliza comúnmente para describir transiciones entre los tres estados de la materia, sólido, líquido y gaseoso. Otros cuerpos también sufren estos cambios según su temperatura, como por ejemplo el mercurio en estado líquido está a temperatura ambiente, es decir, a 32º C aproximadamente. También encontramos los estados intermedios, es decir entre sólido y líquido; por ejemplo, la gelatina, la pasta de dientes. Entre otros.