SEMANA IV

SEMANA4 SESIÓN 10	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.4 Interacción electrostática. Ley de Coulomb.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Comprende que la fuerza eléctrica entre dos objetos electrizados es proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Procedimentales ·       Investigaciones bibliográficas. ·        Medición y relación de variables. ·       Presentación en equipo Actitudinales -          Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en el cuaderno de las indagaciones bibliográficas del tema. De laboratorio: Dos globos, hilo, varilla de vidrio, varilla de plástico, regla.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Preguntas ¿Qué es la interacción electrostática? ¿Cómo se define la Ley de Coulomb? ¿Cuáles son las variables que intervienen en la Ley de Coulomb? ¿Cuál es el Modelo matemático de la Ley de Coulomb? ¿Cuál es el modelo esquemático de la Ley de Coulomb? ¿Cuáles son las unidades utilizadas en las variables de la Ley de Coulomb? Equipo 1 6 2 3 4 5 Respuesta Es la responsable de la atracción o repulsión entre objetos de con carga eléctrica. Establece que dos cargas del mismo signo se repelen mientras que dos de diferente signo se ataren. La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que la que interactuan  dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las magnitudes de ambas cargas el inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que se separan ‘‘F’’: Es la fuerza de atracción o repulsión ‘‘q’’: Es la carga, ya sea positiva o negativa. ‘‘r’’: La distancia que separa ambas cargas. ‘‘K’’: Es la constante de proporcionalidad.                  q1*q2 F=k--------             r2 Q =carga y su unidad de medida es el coulomb o culombio R=distancia en centímetros F= fuerza en newton K= newtons/coulomb2. -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: No olvidar foto del experimento Globos suspendidos de un mismo punto cargadas con el mismo signo  Dos globos suspendidos de un mismo punto se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar la separación entre ellas por efecto de la fuerza de repulsión. Globos suspendidos independientes cargadas con el mismo signo  Dos globos suspendidos y las cuales se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar el aumento de la separación entre ellas por efecto de la fuerza de repulsión. Globos suspendidos independientes cargadas con signos contrarios  Dos pequeñas esferas suspendidas y las cuales se pueden ubicar a distintas distancia se cargan eléctricamente de distinto signo. Se puede observar la disminución de la separación entre ellas por efecto de la fuerza de atracción. Dos esferas cargadas  Dos globos suspendidos que se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual o distinto signo. Se puede observar que al variar la separación entre ellas varia la fuerza interactuante. Con la regla se miden los diferentes diámetros de los globos y  distancias de atracción y repulsión en cada caso. Varilla de plástico y tipo de carga Equipo 1 2 3 4 5 6 Distancia por repulsión de los globos 2 cm 7 cm 9 cm 8cm 7 cm 5 cm Distancia por atracción de los globos. 1 cm Es nula Nula Es Nula Es nula Es nula. Por equipo tabulan y grafican los datos obtenidos. Los alumnos discuten y obtiene conclusiones: Equipo 1: Con este experimento pudimos observar la fuerza de atracción y repulsión de un campo eléctrico. Las cargas son diferentes por el tamaño y distancia del globo.  Equipo 2: Pudimos observar en este experimento que la fuerza de atracción y repulsión se debe a los diferentes tamaños de los globos y la distancia en la que éstos se encontraban, esto quiere decir que tienen cargas diferentes. Equipo5: En esta actividad podemos comprobar que las cargas de los globos de diferente equipo son distintas y por lo tanto la distancia que se observan son diferentes. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 1;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad. Completar ejercicios referentes a la Ley de Coulomb. Ejercicio E-1 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = + 1 x 10-6 C. y q2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. Ejercicio E-2 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = -1,25 x 10-9 C. y q2 = +2 x 10-5 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 10 cm. Protón= 1,602 x 10–19 culombios Electrón = Carga eléctrica: −1.6 × 10−19C Ejercicio E-5 Calcular la fuerza entre dos cargas: a) De + 5C y +3C situadas a 10 cm. Ejercicio E-6 Calcular la fuerza entre dos cargas: a)De + 5C y -3C situadas a 10 cm. Ejercicio E-3 ¿Cuál debe ser la distancia entre la carga puntualq1=26.3 C y la carga puntual q2=-47.1C para que la fuerza de atracción entre ambas sea de 5.66 N? f=k(q1q2)/r2 r2=k(q1q2)/f r=√ k(q1q2)/f r= √9 * 109 * N * m2 / C2(26.3*47.1)/5.66 r=√1969.71*109/5.66 r=√348*109 r=1.86*103m Ejercicio E-4 Calcular la distancia entre el electrón y el protón de un átomo de hidrógeno, si la fuerza de atracción es de 8,17 x10-8 N R= f=k(q1q2)/r2 f= 9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/r2 8,17 x10-8 N= 9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/r2 R=√9 * 109 * N * m2 / C2 ( 1,602 x 10–19 )(-1,602*10-19 )/ 8,17 x10-8 N R=√23.04*10-29 /8.17*10-8 R=√2.82*10-21 R=1.679*10-21 m.

SEMANA4 SESIÓN 11	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.5 Campo eléctrico. 5.6 Intensidad del campo eléctrico.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Describe mediante dibujos el campo eléctrico de configuraciones sencillas de objetos              electrizados. Calcula la intensidad del campo eléctrico producido por una o dos cargas puntuales. Procedimentales ·       Elaboración de experimentos. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: Simulador de campo eléctrico. -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en el cuaderno de las indagaciones bibliográficas del tema. De laboratorio: Generador de Wimshurt, aceite comestible, semillas de pasto, electrodos.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA  El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Pregutnas ¿Qué es el Campo eléctrico? ¿Cuál es el Modelo matemático del campo eléctrico? ¿Cómo se mide Intensidad del campo eléctrico? ¿Qué unidades tienen el campo eléctrico? ¿Cuáles son las variables del campo eléctrico? Ejemplos de campo eléctrico Equipo 3 2 4 5 6 1 Respuesta El espacio que rodea un objeto cargado y se altera con presencia de una carga  F= Q/E Despeje: E= F/Q Q=F/E Carga (Q) para la carga puntual que genera el campo (R) como la distancia entre la carga que genera el campo y el punto (P) donde se quiere determinar la intensidad del campo F: Fuerza (N) N= Newton E: intensidad de carga (N/C) C: Coulomb F=Fuerza Q=Carga E=intensidad del campo eléctrico son las antenas emisoras y receptoras de radio y televisión ya que en estas las ondas crean un magnetismo entre si. J Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Procedimiento: CONSULTAR EL SIMULADOR DE CARGAS  y  presentar la actividad http://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_en.html 1 UNA CARGA ELECTRICA POSITIVA 2 UNA CARGA ELECTRICA NEGATIVA 3 DOS CARGAS ELECTRICAS NEGATIVAS 4 DOS CARGAS ELECTRICAS POSITIVAS 5 UNA CARGA ELECTRICA POSITIVA Y UNA CARGA ELECTRICA NEGATIVA 6 DOS CARGAS ELECTRICAS POSITIVAS Y DOS CARGAS ELECTRICAS NEGATIVAS. http://www.hiru.com/fisica/la-carga-electrica-ley-de-coulomb Carga puntual -           Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando un pequeño electrodo cilíndrico que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para una carga puntual. Con el simulador de campo eléctrico generar en 3D el campo generado por la carga: Cargas puntuales con igual signo  Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos electrodos cilíndricos que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para dos cargas eléctricas puntuales del mismo signo. (+ y -) Lámina finita  Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando una láminas metálicas finita que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes. Láminas finitas con igual signo  Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos láminas metálicas finitas que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas finitas paralelas del mismo signo. Se pueden observar los efectos de bordes. -          Los alumnos discuten y obtienen  conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

SEMANA III

SEMANA3 SESIÓN 7	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS (40 h)
contenido temático	5.1 Carga eléctrica.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Reconoce a la carga eléctrica como una propiedad de la materia, asociada a los protones y electrones, que determina otro tipo de interacción fundamental diferente a la gravitacional. Procedimentales ·       Elaboración de resúmenes de la indagación bibliográfica. ·       Realización de experimentos con diversos materiales. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, core electronico, Excel, Word. Didáctico: -          Presentación de la información indagada del tema. De laboratorio: Varillas de vidrio, ebonita, piel de conejo, latas vacías, platos de unicel, corcho, papel, electroscopio, globos.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor  presenta las preguntas iniciales: Preguntas ¿Qué es la carga eléctrica? ¿Qué tipos de cargas eléctricas existen? Si una sustancia ha ganado electrones tendrá carga eléctrica: Si una sustancia ha perdido electrones tendrá carga eléctrica: La unidad de carga en el sistema Internacional es:______ y se define: ¿Qué le ocurre a dos cuerpos electrizados al acercarse? Equipo 5 2 3 1 4 6 Respuesta Es una propiedad de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones. Carga negativa si el cuerpo gana electrones  y carga positiva si el cuerpo pierde electrones  y si es un cuerpo que no ha sido electrizado , su carga es neutra negativa positiva La unidad de carga es culombio. Y se refiere a la carga que por segundo atraviesa un conductor con una corriente constante de un amperio de intensidad. Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer   dependiendo del tipo de carga que este tenga. Misma carga se repelen diferente carga se juntan. Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO -          Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: Ø  Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: No olvidar foto del experimento  Carga eléctrica de varillas por frotamiento  Varillas de diferentes materiales frotadas con tela se acercan a trozos de algún material liviano tal como corcho, papel o semillas de grama. Se observa como dichos materiales son atraídos por las varillas debido a la carga eléctrica presente. Carga eléctrica de un globo por frotamiento  Se frota con un paño un globo inflado y se puede observar que atrae pequeños trozos de un material liviano. También se puede observar que se adhiere a una superficie, como por ejemplo el pizarrón.  Electrización de un electroscopio por inducción  Un electroscopio se puede cargar eléctricamente por medio del acercamiento de una varilla cargada previamente por frotamiento, sin necesidad de que exista contacto entre el electroscopio y la varilla cargada. Observaciones: Carga eléctrica de varillas por frotamiento  De las varillas únicamente una que está hecha de material aislante no pasó las cargas. Carga eléctrica de un globo por frotamiento  El globo si pasó las cargas. Electrización de un electroscopio por inducción  El electroscopio si pasó las cargas incluso vimos como se movía un pedazo de pelaje de conejo. Regla de plástico  La regla de plástico si pasó las cargas, no lo aisló como pensábamos. Vaso de unicel  El unicel también pasó las cargas y jalaba una lata de coca. Conclusiones: FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	1 Programa de Estudios, Física I a IV, CCH, UNAM, México, 1993. Bueche F. J., Fundamentos de Física, McGraw Hill, México, 1991. Hecht, E., Fundamentos de Física, Thomson Learning, México, 2001. Hewitt, P. Física conceptual, Pearson, México, 1999. Zitzewitz, P. W., Neft, R. F. y Davis, M. Física 2. Principios y problemas, McGraw Hill, México, 2002.

SEMANA3 SESIÓN 8	Física UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	5.2 Conservación de la carga. 5.3 Formas de electrización y detección.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Emplea el modelo atómico y el principio de conservación de la carga para explicar un              cuerpo eléctricamente neutro y eléctricamente cargado. Explica las diferentes formas en que un cuerpo puede electrizarse: frotamiento, contacto e inducción, considerando la transferencia de electrones. Procedimentales ·       Manejo de los generadores de Vander Graff y de Wimshurt. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso., -          De laboratorio: Generador de Van der Graff  y  generador de Wimshurt, electroscopio. Varillas de vidrio, ebonita, piel de conejo, papel aluminio.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor  hace las preguntas siguientes: -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: Preguntas ¿En qué consiste el principio de la conservación de la carga? ¿Cuáles son las formas de electrizar los materiales? ¿En qué consiste la electrización por contacto? ¿En qué consiste la electrización por frotamiento? ¿En qué consiste la electrización por inducción? ¿Cómo se determina la carga de los materiales? Equipo 4 1 5 6 3 2 Respuesta El principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva. Por frotamiento, contacto e inducción. La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En que un cuerpo eléctricamente cargado puede atraerá otro cuerpo que es neutro cuando el cuerpo electrizado se acerca a este cuerpo neutro y establece una interacción eléctrica. Se determina cuando los cuerpos en cuestión se atraen o se repelen dependiendo sus cargas; si es negativa y positiva se atraen, y si es de la misma carga, se repelen. -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO -          Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: No olvidar foto del experimento Ø  Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: 1.- Carga eléctrica de un electroscopio por contacto Varillas de diferentes materiales previamente cargadas por frotamiento le transmiten carga por contacto al electroscopio, la cual se detecta por la separación de las láminas del mismo. 2.- Carga eléctrica de peces de papel  Peces de papel dentro de un recipiente son atraídos por una superficie tensa previamente cargada por frotamiento. Se cargan entonces eléctricamente por contacto, luego son repelidos y se descargan al contactar a la parte metálica inferior. 3.- Determinación de la carga eléctrica producida por el generador de Wimshurt  Por medio del electroscopio y utilizando varillas patrones: ebonita (-) y vidrio (+), se puede determinar el signo de la carga eléctrica en cada una de las esferas terminales del generador. 4.- Determinación de la carga eléctrica producida por el generador de Van der Graff  Por medio del electroscopio y utilizando varillas patrones: ebonita (-) y vidrio (+), se puede determinar el signo de la carga eléctrica de la esfera grande y la esfera pequeña de este generador. 5.- Volcán electrostático  Trozos de aluminio son puestos en contacto con la esfera mayor del generador de Van der Graff, la cual los carga y luego los repele. 6.- Platos voladores  Discos de aluminio se colocan sobre la esfera mayor del generador de Van der Graff, la cual los carga y luego los repele. 7.- Modelo del Generador de Whimshurt  El generador de Wimshurt es un dispositivo cuyo funcionamiento se basa en la electrización por frotamiento, contacto e inducción. Se dispone de un modelo por medio del cual se puede explicar de manera didáctica el funcionamiento de este generador. 8.- Descargas eléctricas  Por medio del uso de generadores electrostáticos tales como el generador de Whimsurt o generador de Van der Graff se pueden observar descargas eléctricas, a través del aire, entre las esferas cargadas eléctricamente con distintos signos en dichos generadores. Actividad Observaciones Conclusiones:    Los alumnos registran sus observaciones y en equipo realizan y presentan sus conclusiones.           FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.