UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO Bachillerato Campus Hermosillo FÍSICA I Mtra. Alma Catalina Gámez PROYECTO III PARCIAL “TRABAJO Y ENERGIA” VALOR: 25 PUNTOS EN EQUIPOS DE 5 PERSONAS Requisitos: 1. PARTE TEÓRICA SE ENVÍA POR PLATAFORMA A MÁS TARDAR EN LA FECHA SEÑALADA. (10 puntos) - Membrete como aparece en esta página incluyendo los integrantes del equipo. - Se deberá agregar gráficas, fotografías o dibujos que ilustren mejor a cada pregunta. - La teoría se contesta pregunta y respuesta - Bibliografía o web TEORÍA: 1. Defina los siguientes términos: (concepto y fórmula) a) Trabajo : una magnitud b) Energia: capacidad para realizar un trabajo. c) Joule (unidad): unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor. d) Energía cinética: el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. e) Energía Potencial: energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. f) Energía térmica: movimiento de las partículas que constituyen la materia. 2. ¿Qué condiciones se deben cumplir para que se realice Trabajo? -Debe haber una fuerza aplicada -La fuerza debe actuar a través de cierta distancia, nuestro desplazamiento. -La fuerza debe tener una componente que acompañe al desplazamiento 3. Enuncie la Ley de conservación de la energía. Constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante). 4. Defina interconversión de energía y ejemplifique. La energía es una magnitud física que da una idea del estado dinámico de un cuerpo o un sistema. Como se sabe por la teoría relativista, materia y energía son dos manifestaciones o dos estados diferentes de una misma entidad. Con independencia de lo anterior, todos los cuerpos poseer una energía adicional debido a su movimiento, a su temperatura, a su posición, a su elasticidad... En los dos primeros casos, si es debida al movimiento o a su temperatura se le llama energía cinética. En los otros casos, si es debida a su posición en un campo de fuerzas (como el gravitatorio) o a su elasticidad, se le llama energía potencial. En la mecánica este principio se traduce en que en un sistema cerrado la suma de la energía cinética y potencial permanece invariable en cualquier instante. Lo que significa que en dos instantes diferentes 1 y 2: ½ m v1² + m g h1 = ½ m v2² + m g h2 En la termodinámica este principio se traduce en que el incremento de la energía interna de un sistema es igual a su energía térmica menos el trabajo que el sistema realice con el exterior: ∆U = Q – W Este principio también tiene su traducción en las diferentes ramas de la física: en electromagnetismo, en mecánica cuántica, en mecánica relativista... Un ejemplo de la conversión de energía potencial a cinética lo tienes en una central hidráulica. La energía potencial del agua de la presa cae y se convierte en energía cinética capaz de mover una turbina. 5. Escriba y enuncie la ecuación de interconversión de energía. E= m x c 2. (m es la masa en kg, c es la velocidad de la luz en m/s y el dos significa velocidad de la luz al cuadrado. 6. Compárense las energías potenciales de dos cuerpos A y B Si a) La altura de A es dos veces la altura de B, pero tienen la misma masa, b) B pesa el doble que A pero están a la misma altura y c) A pesa el doble que B, pero la altura de B es dos veces la altura de A. a) EpA=m.g.2hB EpB=m.g.hB por lo b) EpA=mA.g.h EpB=2mA.g.h por lo mA=mB=m que la EpA es el mB=2mA que c) EpA=2mB.g.hA EpB=mB.g.2hA la EpB doble que la y es mA=2mB el EpB hA=hB=h doble y que la EpA hB=2hA 7. Compárense las energías cinéticas de dos cuerpos A y B si a) A tiene el doble que la velocidad de B, b) A posee la mitad de la masa de B, y c) A posee el doble de la masa y la mitad de la velocidad de B. A) EcA= ½ m2vB EcB= ½ mvB Por lo que EcA es el doble que EcB B) EcA= ½ mAvA EcB= ½ 2mAvA Por lo que EcA es la mitad de EcB C) EcA= ½ 2mB ½ vB EcB= ½ mBvB Por lo que EcA es la mitad de EcB 8. ¿Puede un cuerpo tener energía? Y ¿poseer Trabajo? Explique. Si porque la energia es la propiedad de todo sistema que le permite realizar un trabajo (van unidas) 9. Cite un ejemplo en que se ejerza fuerza sobre un objeto sin que se efectúe un trabajo. Fuerza centrípeta, que es la que mantiene a un cuerpo dando vueltas sobre algo, la cual es perpendicular 10. Si se duplica la velocidad de un cuerpo, ¿en cuánto se incrementa su energía cinética? Se incremeta por 4 11. ¿Cuál tiene mayor energía cinética, un auto que viaja a 30 km/h u otro con la mitad del peso que viaja a 60 km/h? El automóvil a 60 km/hr 12. ¿Puede ser negativo el trabajo? Explique y de un ejemplo.si, cuando la fuerza y el desplazamiento son negativos eltrabajo es negativo 13. Es la energía ¿una cantidad escalar o vectorial? Explique. Es una cantidad escalar que representa que energía tiene un cuerpo dado que se mueve, sin importar en que dirección lo hace. 14. El corazón humano consume aproximadamente 1 J de energía en cada latido. ¿Cuántos joules deberá suministrar diariamente la comida a una persona para satisfacer este nivel de energía? Con fines de comparación, la caloría de nutriólogo contenida en la energía alimentaria equivale a 4184 J. 15. Subraye lo correcto: Dos cajas idénticas se mueven distancias iguales, rectas, horizontales. La caja A experimenta una fuerz la horizontal. Entonces, a) Se hace más trabajo sobre A que sobre B, b) Se hace más trabajo sobre B que sobre A, c) se hace la misma cantidad de trabajos obre cada caja, d) no se puede determinar sobre que caja se hace más trabajo a partir de los datos dados. 2. EXPOSICIÓN CON PRESENTACIÓN PPT (15 puntos) Fecha y temas: acordados en cada salón. Requisitos de la presentación en PPT - Aproximadamente 15 diapositivas (ver rúbrica anexa para los puntos a evaluar). - Portada - Introducción ( puede ser antecedentes históricos ) - Contenido: conceptos, proceso de transformación de energía hasta la energía eléctrica, ubicación de plantas en el mundo, cualquier información relevante del tema. - Ilustrar con imágenes, tablas, gráficas, se puede anexar un video. - Ventajas, desventajas - Usos y aplicaciones - Conclusiones - Bibliografía o páginas web EXPOSICIÓN: -Aproximadamente 20 minutos por equipo. -Todos los integrantes participan. - Material de apoyo: presentación PPT - Explicar detalladamente el proceso de conversión de energía. Por ejemplo de energía eólica como se transforma a energía eléctrica. - Se tomará en cuenta la seguridad y dominio del contenido. - se tomarán 2 -3 min para preguntas del grupo. CUALQUIER DUDA, POR FAVOR ¡CON ANTICIPACIÓN! Rúbrica de valoración para presentación PPT COMPETENCIA A EVALUAR: Comunicación lingüística (expresión y comprensión escrita) PROYECTO INVESTIGATIVO: Elaborar en equipo una presentación en PPT de un tema relacionado con energía, previa investigación documental. TEMA DEL EQUIPO: ____________________________________________________________ INSTRUCCIONES: Marcar o sombrear el cuadrante que corresponda con el desempeño del equipo en la elaboración del material audiovisual (PPT) .Escoger el número 4 como máximo valor de desempeño y el número 1 o 0 (cero) como menor valor, cero en el caso de no encontrarse en el producto el ámbito a evaluar. Producto: PRESENTACIÓN (MATERIAL AUDIOVISUAL EN PPT) ÁMBITO PORTADA 4 3 2 1/0 Incluye título de Incluye título de Sólo incluye título No aparece presentación, presentación, de presentación e portada. logo de la integrantes del integrantes del escuela, equipo, equipo. integrantes del ilustraciones equipo e adecuadas pero ilustraciones carece de logo de adecuadas al la escuela tema. CALIDAD DE LA La información La información da La información da La información INFORMACIÓN está claramente respuesta a las respuesta a las tiene poco o nada relacionada con preguntas preguntas que ver con las el tema principal principales y da principales, pero preguntas y proporciona una o dos ideas no da detalles y/o planteadas. varias ideas secundarias y/o ejemplos secundarias y/o ejemplos. ejemplos. ORGANIZACIÓN DEL La información La información La información La información MATERIAL está muy bien está organizada está organizada, proporcionada no organizada con con párrafos bien pero los párrafos se encuentra párrafos bien redactados. no están bien organizada. redactados y con secuencia lógica. redactados. REDACCIÓN Y No hay errores Casi no hay Unos pocos Muchos errores de ORTOGRAFÍA de gramática, errores de errores de gramática, ortografía o gramática, gramática, ortografía o puntuación. ortografía o ortografía o puntuación. puntuación. puntuación. DIAGRAMAS E Los diagramas e Los diagramas e Los diagramas e Los diagramas e ILUSTRACIONES ilustraciones son ilustraciones son ilustraciones son ilustraciones no ordenados, ordenados, ordenados y son precisos o no precisos y precisos y apoyan precisos y algunas apoyan al apoyan al al entendimiento veces apoyan al entendimiento del entendimiento del tema. No Se entendimiento del tema. Son escasos del tema. Se encuentran en tema. No se o nulos. encuentran en todas las encuentran en todas las diapositivas todas las diapositivas diapositivas. CONCLUSIONES DEL Se presentaron Se presentaron Se presentaron No se presentaron EQUIPO las conclusiones conclusiones del conclusiones muy conclusiones del tema de tema de breves e investigación de investigación de incompletas manera precisa y manera poco adecuada precisa DISEÑO Y El contenido de Es contenido de Se dificulta leer El contenido de las CREATIVIDAD las diapositivas las diapositivas se con claridad las diapositivas se se puede leer puede leer desde diapositivas ya que puede leer desde desde cualquier cualquier punto el fondo de la cualquier punto punto del salón. del salón. El presentación no es del salón. El El tamaño y tipo tamaño y tipo de adecuado para el tamaño y tipo de de letra es letra es adecuado. color, tamaño y letra es adecuado. 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