ACTIVIDADES – CONCEPTO DE TRABAJO simulación

1- Aplica las fuerzas indicadas y anota el trabajo que realizan:

obj. azul: F=10 N Wazul= ; obj. verde: F=10 N Wverde=

obj. azul: F=5 N Wazul= ; obj. verde: F=10 N Wverde=

obj. azul: F=3 N Wazul= ; obj. verde: F=10 N Wverde=

¿Cómo varía el trabajo con la fuerza aplicada?

¿Son directamente proporcionales, inversamente proporcionales, constantes?

2- Cambia el desplazamiento:

obj. azul: F=10 N, d = 5 m Wazul= obj. verde: F=10 N d= 2.5 m, Wverde=

obj. azul: F=5 N d = 5 m Wazul= obj. verde: F=5 N, d = 1 m , Wverde=

¿Cómo varía el trabajo con el desplazamiento?

3- Escribe el concepto físico de trabajo

La ecuación o fórmula del trabajo es

Y su unidad en el S.I.

4.- Comprueba que los resultados de las experiencias anteriores cumplen la ecuación.

ACTIVIDADES – LAS FUERZAS REALIZAN TRABAJO

1- Aplica las fuerzas que se indican a continuación:

obj. verde: F=10 N ángulo = 0º W=

obj. verde: F=10 N ángulo = 30º W=

obj. verde: F=10 N ángulo = 45º W=

obj. verde: F=10 N ángulo = 90º W=

¿Cómo varía el trabajo realizado con la dirección de F?

2- ¿Qué fuerza que es necesario aplicar al objeto azul para conseguir un trabajo igual al desarrollado por el objeto verde F=8 N ángulo = 30º? Pon la misma distancia a ambos objetos (d= 4,5 m)

¿Cuándo realiza una fuerza el trabajo máximo?

¿Cuándo es nulo el trabajo realizado por una fuerza?

¿Cuál es la única componente de una fuerza que realiza trabajo?

ACTIVIDADES- TRABAJO DE ROZAMIENTO escena

1- Selecciona y "anima" en la escena las situaciones siguientes:

Obj. azul: F=10 N, Obj. verde: F=10 N, ángulo = 0º (hielo)

Obj. azul: F=10 N obj. verde: F=10 N, ángulo = 0º (arcilla)

Obj. azul: F=10 N obj. verde: F=10 N, ángulo = 0º (arena)

¿Realiza trabajo la fuerza de rozamiento?

Entonces, ¿Qué crees que indica el trabajo de la escena asignado al rozamiento, WFr?

2- ¿Qué fuerza ha de aplicarse al objeto verde sobre superficie arenosa para que realice el mismo trabajo W, que la fuerza F=5 N aplicada al objeto azul en su mismo tiempo?

¿Cómo influyen las fuerzas de rozamiento en la efectividad del trabajo?

3- Averigua el espacio que recorrería el objeto verde (superficie arcillosa) al aplicarle una fuerza de 8 N para que realizara el mismo trabajo que el que realiza la fuerza de 8 N actuando sobre objeto azul al recorrer 5 m.

ACTIVIDADES – POTENCIA escena

Copia la fórmula que relaciona la potencia con el trabajo

, potencia con energía

Y aquella que relaciona potencia con fuerza y velocidad

¿Cuál es la unidad de potencia en el S.I.?

1- Calcula el trabajo para elevar a una altura de 4 m las siguientes cargas:

masa de la carga = 10, 100 y 150 kg. Toma g=10 m/s2. Sabiendo que el montacargas tarda 0,82 s, calcula la potencia que desarrolla en cada caso.

2- ¿Qué potencia mínima debe tener la grúa si tiene que elevar 2.5 m un objeto de 100 kg con las siguientes velocidades : 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s? Calcula el trabajo que realiza en cada caso.

Después de realizar los cálculos, comprueba los resultados con la escena

ACTIVIDADES - ENERGÍA CINÉTICA escena

Escribe la fórmula de la energía cinética

¿Cuál es la unidad en el S.I. para la energía cinética?

1.- Calcula la energía cinética de un cuerpo con las siguientes características.

m=5 kg y v =2 m/s

m=10 kg y v =5 m/s

2.-Anota la energía cinética y compara el efecto que produce el choque de los dos cuerpos contra el bloque en los siguientes casos:

Obj. azul: m=5 kg, v= 2 m/s Ec=

Obj.rojo: m= 5 kg, v =4 m/s Ec=

Obj. azul: m=10 kg, v = 3 m/s Ec=

Obj. rojo: m =5 kg, v =3 m/s Ec=

3.-¿Cómo influye la masa sobre el espacio recorrido en la frenada?

4.-¿Cómo influye la velocidad sobre el espacio recorrido en la frenada?

Ahora, comprueba los resultados con la escena interactiva.

ACTIVIDADES – ENERGÍA POTENCIAL escena

Escribe la fórmula de la energía potencial

¿Cuál es la unidad en el S.I. para la energía potencial?

1. Calcula la energía potencial de un objeto de masa 7 kg en las alturas:

h=4,5 m

h=2,0 m

h=1,0 m

Ahora, comprueba los resultados con la escena interactiva.

ACTIVIDADES - CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA escena

1. ¿Cómo influye la masa del objeto azul sobre la respuesta del objeto rojo?

2. Al observar la variación de Ec y Ep en el gráfico, ¿Qué relación observas entre ambas energías?

3. Calcula la energía potencial y la energía cinética del objeto azul en el instante inicial.

4. Calcula la energía potencial y la energía cinética del objeto azul al llegar al suelo.

5. Calcula la velocidad de llegada.

6. ¿Cómo calcularíamos la energía potencial y cinética del objeto azul en una posición intermedia?

7. ¿Cuánto vale la energía mecánica del objeto rojo en el instante en que empieza a moverse?

8. ¿Podrías calcular la altura que alcanzará?

ACTIVIDADES - CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA (II) escena

1. Anota la altura que alcanza el objeto rojo (masa= 7 kg)

Obj. azul: h=5.5 m. obj. rojo: h=

Obj. azul: h=3.5 m. obj. rojo: h=

Obj. azul: h=2.5 m. obj. rojo: h=

Calcula la energía mecánica del objeto rojo

2. Calcula la altura desde la cual debe caer el objeto azul de m=9 kg para elevar el objeto rojo de m = 3kg a una altura de h=6 m.

Comprueba los resultados con la escena.

ACTIVIDADES- CONCEPTOS DE CALOR Y TEMPERATURA Escena

¿Qué es el calor?

¿Qué es la temperatura?

A1: ¿Qué diferencias observas entre las dos formas de calentamiento?

A2: T0 = 1; Nº partículas= 10 ; Temperatura (E media)= 5 t=

Si calentamos el doble de partículas durante el mismo tiempo, ¿Cuál es la nueva temperatura que se alcanza?

T0 = 1; Nº partículas= 10 ; t= ; Temperatura (E media)=

¿Habrá ganado el gas diferente energía térmica que en el caso anterior?

A3: Calcula: si el número de partículas pasa de 10 a 50, ¿cómo varía la temperatura del gas si lo calentamos el mismo tiempo?

¿Depende la respuesta de la fuente de calor?

ACTIVIDADES- MEDIDA DE LA TEMPERATURA escena

A1: ¿Qué ocurre con el movimiento de las partículas al bajar la temperatura?

¿Hacia qué estado se acercan las partículas a medida que nos acercamos al cero absoluto?

¿Cambiaría tu respuesta con un número de partículas diferente?

A2: Halla la diferencia entre la temperatura en Kelvin y en Celsius.

¿varía esta diferencia a medida que cambiamos el valor de la temperatura?....................

A3: ¿Crees que existirá un límite superior de temperaturas?

Infórmate en alguna enciclopedia sobre la temperatura en el núcleo del Sol……………………..

ACTIVIDADES – CURVAS DE CALENTAMIENTO escena interactiva

A1: Recoge en la tabla los tiempos empleados en alcanzar la temperatura de 50ºC

P (w) |  |  |
t (s) |  |  |

¿Qué relación existe entre la potencia del calefactor y el tiempo necesario para alcanzar los 50ºC?

A2: Anota ahora el tiempo para cada valor de la masa. (usa P = 5000 W)

m (g) |  |  |
t (s) |  |  |

¿Qué relación existe entre la masa de agua y el tiempo necesario para alcanzar los 50ºC?

A3: Anota la temperatura inicial: T0=

P (w) |  |  |
t (s) |  |  |

¿Qué diferencias observas con respecto a la actividad A1?

m (g) |  |  |
t (s) |  |  |

¿Qué diferencias observas con respecto a la actividad A2? (Recuerda P = 5000 W)

ACTIVIDADES – CALOR ESPECÍFICO escena interactiva

Escribe y aprende la definición de calor específico:

¿Qué es una caloría

A1: Al experimentar con agua y alcohol, ¿qué diferencia hay entre las curvas de calentamiento observadas?

A2: ¿Cómo podría explicarse este distinto comportamiento?

Calcula el calor específico del alcohol, sabiendo que el del agua es 1 cal/gºC.

A3: ¿Qué significado tiene el tramo horizontal que aparece a cierta temperatura en las curvas de calentamiento?

ACTIVIDADES-EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR escena interactiva

A1: Anota el tiempo que tarda el agua en llegar a los 50ºC para diferentes potencias

P (w) | 100 | 500 | 2000
t (s) |  |  |

¿A qué se debe la diferencia de tiempos que observas?

¿Con qué expresión medirías la energía aportada por el hornillo?

Calcula la energía suministrada por el hornillo en cada uno de los casos anteriores y luego halla el valor medio de los tres.

E1 = ; E2 = ; E3 =

Valor medio: Esuministrada=

A2: En los casos anteriores, ¿cómo calcularías el calor que ha absorbido el agua?

Calcula este valor y, comparándolo con el resultado de la actividad anterior, determina el equivalente mecánico de una caloría.

Q =

1 cal = ……………………

ACTIVIDADES – CALOR Y CAMBIOS DE ESTADO escena interactiva

A1: ¿Qué significado tienen los tramos horizontales de la curva?

¿A qué temperaturas suceden?

A2: ¿En qué estado es menor el calor específico del agua?

¿En qué estado tiene mayor calor específico?

A3: En los tramos en que la temperatura es constante, ¿en qué se invierte el calor que produce el hornillo?

¿Qué cambio de estado requiere más energía?

ACTIVIDADES – CALOR LATENTE escena

A1: Anota los tiempos t0=0 → acaba la fusión t1 = Δt =

Empieza ebullición t2= → acaba ebullición t2= Δt =

¿Qué energía has suministrado para la fusión?

¿Y para la ebullición?

ACTIVIDADES – TEMPERATURA DE EQUILIBRIO escena

A1: Al poner en contacto dos líquidos a diferente temperatura, ¿qué líquido se calienta?

¿Qué líquido se enfría?

¿Qué ocurre al final?

¿La variación de temperatura en cada unidad de tiempo es siempre igual?

¿De qué depende la velocidad de variación de la temperatura?

A2: Cuando las masas de los líquidos son distintas, ¿hacia dónde se desplaza la temperatura de equilibrio?

¿Cuál de los dos líquidos sufre una variación mayor de temperatura?

¿Cuál de los dos absorbe o emite más calor?

A3: Si variamos solamente el calor específico, ¿hacia dónde se desplaza la temperatura de equilibrio?

¿Cuál de los dos líquidos sufre una variación mayor de temperatura?

¿Cuál de los dos absorbe o emite más calor?

A4: Si reunimos 300 g de un líquido de 0.7 cal/gºC de calor específico y 30ºC de temperatura, con 200 g de otro, de calor específico 0,9 cal/gºC y 70ºC de temperatura, ¿cuál será la temperatura de equilibrio?

Calcúlala en tu cuaderno y comprueba los resultados en la escena.

ACTIVIDADES – EQUILIBRIO TÉRMICO escena

A1: ¿Quién pierde energía?

¿Quién la gana?

¿En qué se emplea la energía ?

A2: Calcula la nueva temperatura final y comprueba después con la escena.

A3: Haz los siguientes cálculos en tu cuaderno y compruébalos después con la escena.

a) ¿Para qué valores de los parámetros (Th, Ta, mh, ma) habrá al final la mayor temperatura posible?

b) ¿Para qué valores llegaremos a la menor temperatura final?

c) ¿Qué masa de hielo habrá en este último caso?