WEBQUEST 17 

Tema: 

FENOMENOS ACUSTICOS

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Cómo se produce la imagen de las ecografías?

¿Por qué podemos escuchar? 

¿Por qué se escucha mejor el efecto doppler en la formula 1? 

Conceptos previos: 

Sonido: En física es cualquier fenómeno que involucre la propagación den formas de ondas elásticas. 

Infrasonido: Es una onda sonora cuya frecuencia esta por debajo del espectro audible del oído humano. 

Ultrasonido: Es una onda sonora cuya frecuencia esta por encima del espectro audible del oído humano. 

Interferencia: En física, es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una onda durante su trayecto en el medio que se propaga. 

Efecto doppler: El fenómeno fue descrito por primera vez por el matemático y físico austriaco Christian Doppler (1803-1853). El efecto, establece el cambio de frecuencia de un sonido de acuerdo al movimiento relativo entre la fuente del sonido y el observador. Este movimiento puede ser de la fuente, del observador o de los dos. Diríamos que el efecto Doppler asume la frecuencia de la fuente como una constante pero lo escuchado depende de las velocidades de la fuente y del observador. Este efecto lo podemos observar en ondas de todo tipo (ondas sonoras, ondas electromagnéticas, etc.). 

Eco: El eco es un fenómeno acústico producido cuando una onda se refleja y regresa hacia su emisor. Puede referirse tanto a ondas sonoras como a electromagnéticas. 

En el caso del oído humano, para que sea percibido es necesario que el eco supere la persistencia acústica, en caso contrario el cerebro interpreta el sonido emitido y el reflejado como un mismo sonido. 

Según tú ¿Qué resonancia acústica? 

Es el aumento de ciertas frecuencias sonoras como resultado del encontramiento de ondas similares. 

¿Por qué los murciélagos no se estrellan dentro de una cueva oscura? 

Los murciélagos no se estrellan en cuevas oscuras, porque ellos utilizan el eco como método de vista, es decir mediante este fenómeno acústico se dan cuenta que tiene al frente y así poder moverse sin estrellarse. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

La imagen de la ecografías se produce por ondas ultrasónicas que son emitidas por maquinas al interior del cuerpo que al chocar con órganos rebotan y producen eco el cual es analizado por computadoras. El medio de propagación idóneo es el agua, por eso no se utiliza para analizar tejidos óseos u órganos con alto contenidos de cavidades porque en este caso no se hace eco porque no rebota. 

Podemos escuchar puesto nosotros poseemos en nuestro oído un órgano llamado tímpano que a la vez esta compuestos por tres huesecillos llamados martillo, yunque y estribo, cuando la frecuencia del sonido esta en el rango espectral humano este choca con el tímpano lo que vibra y transmite por movimiento mediante el sistema nervioso la percepción al cerebro. Aunque el hombre no puede escuchar todos los sonidos puesto el tímpano no posee todas las frecuencias de los sonidos, por ejemplo no puede escuchar los infrasonidos y ultrasonidos. 

Se escucha mejor en la formula 1 porque hay la fuente siempre esta en movimiento y el observador esta en reposo puesto esta en las gradas, y como los autos de formula 1 alcanza grandes velocidades esto permite que las ondas se compriman rápidamente y por ende el sonido se percibe fuerte o agudo.

WEBQUEST #16 "EL SONIDO"

WEBQUEST 16 

Tema: 

EL SONIDO

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué no podemos escuchar las conversaciones de los delfines? 

Conceptos previos: 

Ondas mecánicas: Son aquellas ondas que necesitan un medio elástico para poder propagarse. 

Ondas electromagnéticas: Estas ondas no necesitan un medio de propagación. 

Ondas Longitudinales: Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. 

Ondas Transversales: Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. 

Según el texto, ¿Qué es el sonido? 

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. 

Según tú ¿Qué es el sonido? 

Es una onda que se propaga en formas de ondas elásticas. 

¿Qué es un ultrasonido y Qué es un infrasonido? 

El ultrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por encima del espectro auditivo del oído humano (aproximadamente 20.000 Hz). 

Un infrasonido es una onda acústica u onda sonora cuya frecuencia está por debajo del espectro audible del oído humano (aproximadamente 20 Hz). 

¿Qué diferencia existe entre tono y timbre? 

La diferencia es que el tono depende de la frecuencia mediante esto se puede asignar si es un sonido grave o agudo, y el timbre ayuda a conocer la naturaleza de donde proviene el sonido. 

¿Por qué se dice que el sonido no puede viajar en el vacío? 

Por que el sonido es una onda mecánica es decir necesita un medio para poder propagarse, las únicas ondas que pueden viajar en el vacio son las ondas electromagnéticas. 

¿Por qué se dice el sonido viaja más rápido en el agua que en el aire? 

El sonido es una vibración mecánica y necesita de materia para propagarse. Mientras más cerca esté las partículas materiales, más rápidamente se propaga la alteración. Entonces, en el agua, tiene más facilidad porque es más densa que el aire. En el aire, las partículas están más separadas, tiene menos densidad. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

No podemos escuchar las conversaciones de los delfines puesto que la frecuencia que utilizan ellos para comunicarse esta por encima del espectro audible del oído humano. El sonido de que utilizan los delfines para comunicarse se llama ultra sonido y tiene aproximadamente unos 20.000 Hz. También los murciélagos utilizan esta clase de sonido

WEBQUEST #15 "FENÓMENOS DE ONDAS"

WEBQUEST 15 

Tema: 

FENÓMENOS DE ONDAS

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se ve partido un lápiz cuando lo metemos en un vaso con agua? 

Conceptos previos: 

Onda: Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. 

Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo. 

Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por la longitud de onda (λ).

Matematica se expresa asi: V= λ.f

Por lo tanto= λ=V/f

La fórmula que nos indica que la longitud de onda λ y la frecuencia f son dos magnitudes inversamente proporcionales, es decir que cuanto mayor es un tanto menor es la otra.

Ondas estacionarias: Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.

Fenómenos ondulatorios

Reflexión: Se produce cuando una onda encuentra en su recorrido una superficie contra la cual rebota, después de la reflexión la onda sigue propagándose en el mismo medio y los parámetros permanecen inalterados. El eco es un ejemplo de Reflexión.

Refracción: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate.

Difracción: Es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, un haz angosto de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.

Interferencia:Una característica muy importante del movimiento ondulatorio es el fenómeno de interferencia. Esto ocurre cuando dos o más ondas coinciden en el espacio y en el tiempo.

Interferencia constructiva: Se produce cuando dos ondas se interceptan al coincidir dos valles o dos crestas.

Interferencia destructiva: Se produce cuando dos ondas se interceptan al coincidir un valle con una cresta o viceversa.

Polarización: El fenómeno de la polarización se observa en unos cristales determinados que individualmente son transparentes. Sin embargo, si se colocan dos en serie, paralelos entre sí y con uno girado un determinado ángulo con respecto al otro, la luz no puede atravesarlos. Si se va rotando uno de los cristales, la luz empieza a atravesarlos alcanzándose la máxima intensidad cuando se ha rotado el cristal 90° sexagesimales respecto al ángulo de total oscuridad.

También se puede obtener luz polarizada a través de la reflexión de la luz. La luz reflejada está parcial o totalmente polarizada dependiendo del ángulo de incidencia. El ángulo que provoca una polarización total se llama ángulo de Brewster

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Se ve partido puesto que el lápiz esta pasando de un fluido a otro y cada fluido tiene su índice de refracción. Es decir, al meter el lápiz en agua, te queda mitad en el aire y mitas sumergida. El fluido aire no tiene la misma densidad que el fluido agua. Por tanto aunque se trata del mismo cuerpo, en la mitad sumergida la luz que refleja el lápiz es muy distinta a la luz que refleja la parte que esta fuera del agua.

WEBQUEST #14 "LAS ONDAS"

WEBQUEST 14 

Tema: 

LAS ONDAS 

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué nos podemos comunicar por celular? 

Conceptos previos: 

Movimiento periódico: Cuando el movimiento se repite a intervalos de tiempo τ se le llama periódico, y a intervalos iguales de tiempo, todas las variables del movimiento (velocidad, aceleración, etc.), toman el mismo valor. 

Medio elástico: Es un espacio que permite y además facilita la circulación de cuerpos o paso de energía, como ocurre con el agua, el aire etc. Es decir un solido, líquido o gas, que permiten el transporte de las ondas. 

De que depende la velocidad de onda: La velocidad depende de la naturaleza del medio y de su estado. Por ejemplo, la elasticidad del medio y su inercia tienen mucha importancia en el valor que adquiere la velocidad. 

Ejemplos de ondas: La luz y el sonido son ejemplos de ondas. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Los teléfonos celulares, por sofisticados que sean y luzcan, no dejan de ser radio transmisores personales. Siendo un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite.

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué nos podemos comunicar por celular? 

Conceptos previos: 

Movimiento periódico: Cuando el movimiento se repite a intervalos de tiempo τ se le llama periódico, y a intervalos iguales de tiempo, todas las variables del movimiento (velocidad, aceleración, etc.), toman el mismo valor. 

Medio elástico: Es un espacio que permite y además facilita la circulación de cuerpos o paso de energía, como ocurre con el agua, el aire etc. Es decir un solido, líquido o gas, que permiten el transporte de las ondas. 

De que depende la velocidad de onda: La velocidad depende de la naturaleza del medio y de su estado. Por ejemplo, la elasticidad del medio y su inercia tienen mucha importancia en el valor que adquiere la velocidad. 

Ejemplos de ondas: La luz y el sonido son ejemplos de ondas. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Los teléfonos celulares, por sofisticados que sean y luzcan, no dejan de ser radio transmisores personales. Siendo un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite. 

WEBQUEST #13 "SISTEMA MASA-RESORTE"

WEBQUEST 13 

Tema: 

SISTEMA MASA-RESORTE

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Si en un reloj de péndulo se cambia éste por un sistema masa-resorte, cómo se hace para adelantarle la hora? 

Conceptos previos: 

Sistema masa-resorte: Consiste en una masa “m” unida a un resorte, que a su vez se halla fijo a una pared, como se muestra en la figura. Se supone movimiento sin rozamiento sobre la superficie horizontal. 

Leyes 

1. El periodo de oscilación de un sistema masa-resorte es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la magnitud de la masa que oscila. 

2. El periodo de oscilación de un sistema masa-resorte es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la magnitud de la constante de elasticidad del resorte. 

Constante elástica: Una constante elástica es cada uno de los parámetros físicamente medibles que caracterizan el comportamiento elástico de un sólido deformable elástico. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Para adelantar el reloj con el sistema masa resorte se puede realizar de dos maneras: 

1. Es colocando menos masa, pues al hacer esto el periodo será menor porque usara menos tiempo en realizar una oscilación completa. 

2. La segunda es aumentado la constante de elasticidad, puesto que al hacer esto el periodo será menor y por tanto oscilara más rápido 

WEBQUEST #12 "LEYES DEL PÉNDULO SIMPLE"

WEBQUEST 12 

Tema: 

LEYES DEL PENDULO SIMPLE

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Sabes porque se dice que un reloj de péndulo se atrasa si se lleva a la luna?

Conceptos previos:

Péndulo simple: Es un péndulo ideal constituido por un hilo inextensible de masa despreciable, que oscila libremente en un plano fijo. El ser un péndulo ideal es imposible la realización de una práctica con este péndulo, pero si es accesible a la teoría.

Periodo de oscilación:  Es el intervalo de tiempo entre dos puntos equivalentes de una onda u oscilación, también se puede asociar a la frecuencia mediante la relación: 1 periodo= 1/frecuencia

Isocronismo: Igualdad de duración en los movimientos de un cuerpo.

Leyes de los péndulos:

Ley de masas: Esta ley concretamente dice que: En dos péndulos con la misma longitud pero de diferentes masas el periodo de los péndulos es igual porque el periodo es independiente de la masa y de su naturaleza. 

Ley del isocronismo: El periodo de oscilación de un péndulo es independiente de la amplitud. Siempre que éstas sean suficientemente pequeñas como para que la aproximación senθ ≈ θ sea aceptable. 

Ley de las longitudes: A mayor longitud mayor periodo de oscilación, y a menor longitud menor periodo de oscilación, es decir son inversamente proporcionales.

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Primero hay que tener claro que es el periodo; el periodo es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa.

Se dice esto porque el periodo es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la gravedad del lugar donde este oscilando el péndulo, es decir si la gravedad es menor como la de la luna el periodo es mayor. Por lo tanto el reloj se atrasa porque usa más tiempo en su recorrido que el que necesitaría en la tierra.

WEBQUEST #11 "MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE"

WEBQUEST 11 

Tema: 

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se dice que un diapasón realiza M.A.S.? 

Conceptos previos: 

Movimiento periódico: Un movimiento periódico es el tipo de evolución temporal que presenta un sistema cuyo estado se repite exactamente a intervalos regulares de tiempo. 

Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su posición de equilibrio en un instante dado. 

Amplitud (A): Es la máxima separación de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

El diapasón tiene M.A.S. Porque cuando es golpeado el movimiento que describe cumple con las características de ese movimiento; es decir se movimiento en un vaivén, en el cual las ondas oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio en una dirección determinada en intervalos iguales de tiempo, también es necesario decir que en este movimiento existen una fuerza recuperadora este caso es elástica (Ley de Hooke). Y como las ondas no se pueden ver fácilmente con el ojo humano se dice que es un movimiento vibratorio.

WEBQUEST #10 "LEYES DE LA TERMODINÁMICA"

WEBQUEST 10 

Tema: 

LEYES DE LA TERMODINÁMICA

PREGUNTA-PROBLEMA
¿Por qué se mueve el pistón de una olla de presión?

Conceptos previos: 

Trabajo: El trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. 

Energía: Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar una acción o actividad. 

Entropía: Es una magnitud física que permite, mediante cálculo, determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Se puede entender como la energía que se pierde. 

Primera ley de la termodinámica: La primera ley de la termodinámica establece que un sistema cambia su energía interna solamente si existe transferencia de energía mediante transferencia de calor o realización de trabajo. 

Segunda Ley de la Termodinámica - Entropía en Aumento: La Segunda Ley de la Termodinámica es comúnmente conocida como la Ley de la Entropía en Aumento. Mientras que la cantidad permanece igual (Primera Ley), la calidad de la materia/energía se deteriora gradualmente con el tiempo. La energía utilizable es inevitablemente usada para la productividad, crecimiento y reparaciones. En el proceso, la energía utilizable es convertida a energía inutilizable. Por esto, la energía utilizable es irrecuperablemente perdida en forma de energía inutilizable. 

La "Entropía" es definida como una medida de energía inutilizable dentro de un sistema cerrado o aislado (el universo, por ejemplo). A medida que la energía utilizable decrece y la energía inutilizable aumenta, la "entropía" aumenta. La entropía es también un indicador de aleatoriedad o caos dentro de un sistema cerrado. A medida que la energía utilizable es irrecuperablemente perdida, el desorden, la aleatoriedad y el caos aumentan. 

¿Por qué se nos incrementa la energía interna cuando nos frotamos las manos? 

Porque al frotarnos las manos estamos transfiriendo energía, que según la primera ley de la termodinámica dice que un sistema cambia la energía interna si existe transferencia de energía. 

Explique por qué no es posible convertir todo el calor en trabajo 

No es posible convertir todo el calor en trabajo, por la entropía, es decir porque hay calor que se convierte en energía inutilizable. Por ejemplo la energía que se pierde detrás de la nevera. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN

 

Cuando la llama de la estufa toca la olla, esta absorbe calor (Q), y se incrementa la temperatura del sistema en este caso es la olla y esto permite que se incremente la energía interna del sistema .Por ende se levanta el pistón de la olla porque el sistema esta realizando trabajo sobre el entorno, y esto ocasiona que se disminuya la energía interna del sistema.

WEBQUEST #9 "CALOR ESPECIFICO Y LATENTE"

WEBQUEST 9 

Tema: 

CALOR ESPECÍFICO Y LATENTE

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué el hierro se calienta más rápido que el agua pura? 

Conceptos previos:

Calor sensible: Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. 

Calor específico: El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 °C la temperatura de un gramo de materia. 

Calor latente: El calor latente es la cantidad de energía que hay que entregarle a una determinada masa de sustancia para que esta cambie de estado (sólido, líquido o vapor). En el caso del paso de sólido a líquido, se denomina “calor de fusión”, y en el caso del paso de líquido a gaseoso, se denomina “calor de vaporización”. 

Se llama calor “latente” por que resulta un calor “escondido” (esto por que en latín, latente significa: escondido), y esto es por que mientras se da el cambio de estado, no se nota ningún cambio de temperatura, por ejemplo: El hielo va subiendo su temperatura hasta que llega a 0°C, desde ese momento, se mantiene a esa temperatura hasta que el último trozo de hielo se derrite, esto por que todo el calor que se entrega es absorbido en la fusión del hielo; una vez que se ha fundido todo el hielo, el agua comienza nuevamente a calentarse hasta los 100°C (a nivel del mar), cuando el agua comienza a evaporarse sin cambiar esa temperatura. Por ser una cantidad de energía dependiente de la masa de sustancia, ésta se expresa en relación a una unidad de masa, esta se representa en las fórmulas con la letra L. por ejemplo, el calor de fusión del agua a 0°C es igual a 334 kJ/kg, y el de evaporación a 100°C es igual a 2260 kJ/kg. 

Para calcular la cantidad de calor que se necesita para pasar de estado una masa cualquiera de sustancia, se usa la siguiente fórmula: 

Q = m*L 

Donde:

Q: Cantidad de energía 

m: Masa de sustancia 

L: Calor latente de la sustancia (depende del tipo de cambio de fase) 

¿Por qué se dice que el calor específico es la medida de la inercia térmica? 

Se dice que el calor específico es la medida de la inercia térmica, porque esta define la cantidad de calor que hay que suministrarle que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que la cede o absorbe del entorno. 

Explique por qué el hielo se funde más rápido que el hierro 

Porque el hielo necesita menos calor latente que el hierro. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Para responder esta pregunta no sobra recordar que el calor especifico es la cantidad de energía calórica que necesita un cuerpo para aumentar un 1°C la temperatura de su cuerpo, con simplemente saber esto sabremos la respuesta; el hierro se calienta mas rápido que el agua pura porque el hierro debe de necesitar menos energía calórica (Calor) para aumentar su temperatura que el agua pura. 

Y al realizar las operaciones necesarias para hallar el calor especifico del agua pura y del hierro, encontramos que el calor especifico del agua pura es de 4.186 J/(g ºC) y la del hierro es de 450 J/(g °C), es decir que el agua pura necesita 9 veces lo que necesita el hierro para aumentar su temperatura 1°C.

WEBQUEST #8 "CALOR Y TEMPERATURA"

WEBQUEST 8 

Tema: 

CALOR Y TEMPERATURA

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Crees que existe calor dentro de una nevera? 

Conceptos previos

Energía: Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

Movimiento: Es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia.

Equilibrio térmico: Se denomina así al estado en el cual dos cuerpos en contacto térmico dejan de intercambiar energía, alcanzando la misma temperatura final.

Calor: Es energía que se transmite, el calor no se ve se siente.

Temperatura: Tradicionalmente dicen que es la medida del calor, pero para ser mas exacto la temperatura es la medición de los movimientos de la molécula dentro de la sustancia, un objeto que tenga mayor energía cinética tendrá mayor temperatura.

Ley cero de la termodinámica: Dos cuerpos A y B que separadamente se encuentra en equilibrio térmico con un tercer cuerpo C, también se encuentra en equilibrio térmico entre ellos sin necesidad de estar en contacto térmico.

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Existe calor porque siempre dentro de la nevera cuando introducimos un alimento o sustancia se transfiere energía calórica (calor) ya sea de la sustancia a la nevera o viceversa, de acuerdo a cual tenga mayor temperatura, porque siempre el de mayor temperatura cede calor al de menor hasta llegar al equilibro térmico.

WEBQUEST #7 "PRINCIPIO DE BERNOULLI"

WEBQUEST 7 

Tema: 

PRINCIPIO DE BERNOULLI

PREGUNTA-PROBLEMA

¿Por qué los aviones pueden volar?

Presión: Es una fuerza aplicada perpendicularmente en una determinada área. 

Un fluido: Es una sustancia o medio continuo que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión tangencial sin importar la magnitud de ésta. 

La velocidad: Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. 

El principio de Bernoulli: También denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. 

Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes: 

· Cinética: Es la energía debida a la velocidad que posea el fluido. 

· Potencial gravitacional: Es la energía debido a la altitud que un fluido posea. 

· Energía de flujo: Es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Para que un objeto permanezca en vuelo, simplemente la fuerza vertical que lo eleve tendrá que ser igual o mayor que la fuerza de su peso. 

El ala tiene una forma de sección especial, el perfil alar, que al paso del aire crea la fuerza de sustentación. La curvatura de este perfil obliga al aire pasar a mayor velocidad por encima que por debajo causando una diferencia de presiones, más baja arriba que abajo, con lo cual el ala tenderá a subir 

Como hemos visto, la condición para que esto ocurra es que el aire pase a una cierta velocidad por el ala. Cuanto mayor la velocidad mayor la sustentación (dentro de unos límites físicos, claro está). Asi que será necesario impulsar el avión hacia delante con una fuerza de tracción, en contra de la resistencia al aire, para que el ala pueda crear la fuerza de sustentación necesaria para vencer el peso del avión y pueda elevarse. La fuerza de sustentación siempre será perpendicular al perfil alar. Producto del paso o corte del movimiento de la corriente de aire relativa a un perfil alar su velocidad es igual y en sentido opuesto a la velocidad de la aeronave. Es por ello que al pasar el fluido por un estrechamiento las partículas aumentan su velocidad.

WEBQUEST #6 "PRINCIPIO DE CONTINUIDAD"

WEBQUEST 6 

Tema: 

PRINCIPIO DE CONTINUIDAD

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se aumenta la velocidad del chorro cuando se le coloca el dedo en la manguera? 

Conceptos previos:

La velocidad: Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo.

El área: Es una medida de la extensión de una superficie, expresada en unidades de medida denominadas superficiales. 

Un fluido: Es una sustancia o medio continuo que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión tangencial sin importar la magnitud de ésta. 

Según el texto, ¿Qué expresa el principio de Continuidad? 

La ley de continuidad está referida a líquidos, que como ya se sabe, son incompresibles, y por lo tanto poseen una densidad constante, esto implica que si por un conducto que posee variadas secciones, circula en forma continua un líquido, por cada tramo de conducción o por cada sección pasarán los mismos volúmenes por unidad de tiempo, es decir el caudal se mantendrá constante; entendiendo por caudal la cantidad de líquido que circula en un tiempo determinado. (Q= V/t) 

Según tú ¿Qué indica el principio de Continuidad? 

El principio de continuidad indica que la rapidez es inversamente proporcional al area, es decir al disminuir el are la rapidez aumenta. 

¿Qué relación existe entre área y rapidez del fluido? 

La relación que existe entre el are y la rapidez del fluido es que son inversamente proporcional. 

Explique, ¿Por qué la velocidad del agua en el tubo madre es menor que en el grifo? 

Porque el área es inversamente proporcional a la rapidez del fluido y como el tubo madre tiene más área y el grifo tiene menor área por eso la velocidad del agua es menor en el tubo madre. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Cuando se achica el área de la manguera la rapidez aumenta porque según el principio de continuidad el área es inversamente proporcional a la rapidez del fluido.

WEBQUEST #5 "PRINCIPIO DE ARQUIMEDES"

WEBQUEST 5 

Tema: 

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué no se hunde un barco a pesar de que pesa tanto? 

Conceptos previos: 

Flotación: Es la propiedad que tienen los cuerpos de menor densidad. 

Empuje: Es la fuerza que ejerce un fluido hacia arriba a un objeto sumergido en este. 

Peso específico: El peso específico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen.El peso específico de una sustancia es igual a su densidad por la aceleración de la gravedad. 

Volumen: Es el espacio ocupado por un cuerpo. 

Principio de Arquímedes 

Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado. 

Cuerpos sumergidos: Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba. 

Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es igual a su peso dividido por su volumen. 

Entonces, se pueden producir tres casos: 

1. Si el peso es mayor que el empuje (P > E), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso específico del cuerpo es mayor al del líquido. 

2. Si el peso es igual que el empuje (P = E), el cuerpo no se hunde ni emerge. El peso específico del cuerpo es igual al del líquido. 

3. Si el peso es menor que el empuje (P < E), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al del líquido. 

La densidad del fluido es directamente proporcional al empuje, entre mas denso sea el cuerpo mayor será la fuerza de empuje que actúa sobre el. 

Según el texto, ¿En qué consiste el Principio de Arquímedes? 

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja 

Según tú ¿En qué cosiste el principio de Arquímedes? 

El principio de Arquímedes dice que un cuerpo sumergido en un liquido recibe una fuerza de abajo hacia igual al liquido que despoja el cuerpo. 

¿Cómo se puede calcular la fuerza de empuje?

E = m g = pf g V

Donde E es el empuje, ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Explique la relación que existe entre la densidad de un fluido y el empuje
La relación que existe entre la densidad del fluido y el empuje es que son directamente proporcional, entre mas denso sea el cuerpo mayor será la fuerza de empuje que actúa sobre el.

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Los barcos no se hunden porque su peso específico es menor a la fuerza de empuje que ejerce el agua sobre el barco.

Esto a pesar de que el hierro o acero con que están hechos generalmente los barcos es de peso específico mayor al del agua y se hunde (un pedazo de hierro en el agua se va al fondo), pero si consideramos todas las partes del barco incluyendo los compartimientos vacíos, el peso específico general del barco disminuye y es menor al del agua, lo que hace que éste se mantenga a flote.

WEBQUEST #4 "PRINCIPIO DE PASCAL"

WEBQUEST 4 

Tema: 

PRINCIPIO DE PASCAL

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se puede levantar un auto pesado con un gato hidráulico? 

Conceptos previos: 

Presión: Es una fuerza aplicada perpendicularmente en una determinada área.

Embolo (pistón): Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos.

Principio de pascal: La presión ejercida sobre un fluido contenido en un recipiente cerrado, se transmite a todos los puntos del mismo con igual intensidad en todas las direcciones y perpendicular a sus paredes.

Según tú ¿En qué cosiste el principio Pascal?

La presión ejercida en un sistema cerrado es igual para todos los puntos del sistema. 

¿En qué consiste una prensa hidráulica?

Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Porque el gato hidráulico dentro de el tiene una pequeña prensa hidráulica y esta se basa en el principio de pascal para transmitir una fuerza. Aprovechando que la presión es la misma, una pequeña fuerza sobre una superficie chica es equivalente a una fuerza grande sobre una superficie también grande, proporcionalmente iguales. Esto permite que el auto se levante. Pues la persona solo ejerce una fuerza pequeña en la superficie pequeña y esta se trasmite proporcionalmente a la superficie grande, es decir la fuerza aumenta lo que implica el levantamiento del auto.

WEBQUEST #3 "PRESION ATMOSFERICA"

WEBQUEST 3 

Tema:

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se dice que un futbolista Colombiano se agota más rápido en La Paz (Bolivia)? 

Conceptos previos: 

Atmósfera: La atmósfera es el sistema gaseoso que rodea al planeta Tierra. Esta formada por una mezcla de diferentes gases, nitrógeno, oxígeno, entro otros y estos acompañados de partículas sólidas en suspensión, como ser cenizas volcánicas, polen, residuos de combustión, agua, etc. 

Aire: Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad 

Peso: Es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, a causa de la atracción de este cuerpo por la fuerza de la gravedad. 

Presión atmosférica: Se define como presión a la cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie. De acuerdo con esta definición, presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre una unidad de superficie, fuerza que se debe al peso del aire contenido en una columna imaginaria que tiene como base dicha unidad. La altura de esta columna y por tanto el peso del aire que contiene, depende del lugar en que nos encontremos. A nivel del mar la columna que tenemos encima es mayor que en la cumbre del Aneto, la cual es a su vez mayor de la que tendríamos en la cima del Everest. 

Esta circunstancia explica una primera cualidad del aire que nos interesa conocer: la presión atmosférica cambia de forma inversamente proporcional a la altura, "a mayor altura menor presión. Aunque existen factores particulares que afectan a la temperatura del aire, como por ejemplo lo cercano o lejano que esté un lugar respecto a la línea del ecuador, su lejanía o proximidad a la costa, etc., un hecho común es que el calor del sol atraviesa la atmósfera sin elevar significativamente su temperatura; esta energía es absorbida por la Tierra provocando que esta se caliente y eleve su temperatura, la cual es cedida gradualmente a las capas de aire en contacto con ella. En este ciclo continuo, cuanto más alejadas están las capas de aire de la tierra menos calor reciben de esta. 

Debido a este fenómeno, una segunda cualidad del aire es que: la temperatura cambia de manera inversamente proporcional a la altura, a mayor altura menor temperatura. También a mayor altura menor densidad. 

Porque entre mas alto estés el objeto el peso del aire que soporta es menor. 

Según el texto, ¿Qué es Presión Atmosférica? 

La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra. 

Según tú ¿Qué es presión atmosférica? 

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce las capas de la tierra sobre nosotros o sobre algún objeto. 

Explique ¿Porqué en Bogotá la presión atmosférica es menor que en la Costa? 

Porque la presión atmosférica es inversamente proporcional a la altura, y como Bogotá esta a mayor altura que lo de la costa por lo tanto la presión atmosférica es menor. 

Explique ¿Porqué la presión atmosférica depende inversamente de la altura? 

Porque a mayor altura la cantidad de aire que uno sostiene o le cae encima es menor. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Porque el oxigeno es inversamente proporcional a la presión atmosférica, es decir entre menos presión atmosférica menos oxigeno, y como la presión atmosférica también es inversamente proporcional a la altitud y en Bolivia la altitud es de 3.600 entonces hay menos presión atmosférica y por consiguiente menos oxigeno.

WEBQUEST #2 "PRESION HIDROSTATICA"

WEBQUEST 2 

Tema: 

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se dice que los buzos no pueden llegar hasta el fondo del mar? 

Conceptos previos: 

Fluido: Un fluido es cualquier cosa que pueda derramarse si no está en un recipiente (a menos que sea lo suficientemente grande como para mantenerse unido por la gravedad, al igual que una estrella). Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorber con una pajita, entonces es un fluido. El agua es un fluido, y también lo es el aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluidos. En el espacio, y dentro de las estrellas, hay un tipo de fluido llamado, plasma. Las moléculas de un sólido están unidas, pero en un fluido, las moléculas están libres y pueden pasar una junto a la otra. De manera que si tuvieras manos muy pequeñas, podrías empujar a la molécula de un fluido en una dirección y a otra en dirección opuesta, ambas se moverían en la dirección hacia donde las empujas. La mayoría del universo está hecho de fluido, incluyendo a la atmósfera de la Tierra, a los Océanos, planetas como Júpiter, estrellas como el Sol, e inmensas nubes de gas y polvo espacial. 

La densidad: Es una magnitud que mide la compactibili­dad de los materiales, es decir, la cantidad de materia contenida en un cierto volumen. 

Hidrostática: Presión en el interior de un líquido. El Principio Fundamental de la Hidrostática establece que si nos sumergimos en un fluido (líquido o gas), la presión ejercida por éste es proporcional a la profundidad a que nos encontremos: 

P = d. g. h 

Donde: 

d = densidad del fluido (en kg/m3) 

g = aceleración de la gravedad (m/s2) 

h = distancia del punto a la superficie (m) 

La presión hidrostática es la fuerza que ejerce un líquido sobre los extremos del recipiente donde se encuentra el líquido. En general, un fluido también ejerce presión sobre cualquier cuerpo sumergido en él; los submarinistas sufren una presión tanto más intensa cuanto mayor sea la profundidad a la que están sumergidos. Pero esta presión también depende de la densidad del líquido en el que los o el objeto/s este sumergido. 

Según el texto, ¿Qué presión hidrostática? 

La presión hidrostática es la fuerza que ejerce un líquido sobre los extremos del recipiente donde se encuentra el líquido. 

Según tú ¿Qué es presión hidrostática? 

La presión hidrostática es la fuerza que ejerce el líquido sobre el recipiente que lo contiene. 

¿Qué relación existe entre la presión hidrostática y la profundidad? 

La relación que existe entre la presión hidrostática y la profundidad es que son directamente proporcional es decir a estar a mayor profundidad la presión hidrostática será mayor. 

¿Explique por qué se dice que en la Luna la presión hidrostática es menor que en la Tierra? 

Se dice que la presión hidrostática en la luna es menor que en la tierra, porque la presión hidrostática también depende la gravedad y como ya sabemos la gravedad en la luna es muchísimo menor que en la tierra. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Los buzos no pueden llegar al fondo del mar por que la presión hidrostática es directamente proporcional a la profundidad (altura) y la densidad del fluido. Es decir entre mas abajo del mar este el buzo este presentara una presión mayor lo que le puede afectar varios sistemas y organismo del cuerpo y hasta le puede ocasionar la muerte.

WEBQUEST #1 "PRESIÓN"

WEBQUEST 1 

Tema: 

PRESIÓN

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué se dice que un cuchillo lerdo corta menos? 

Conceptos previos

Área: El área es una medida de la extensión de una superficie, expresada en unidades de medida denominadas superficial. 

Presión: Es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en una unidad derivada que se denomina libra por pulgada cuadrada (pound per squareinch) psi que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

La presión es la resultante del ejercicio de una fuerza sobre una superficie. Como consecuencia, una misma fuerza puede producir diferentes presiones si es ejercida sobre superficies diferentes. Del mismo modo, fuerzas desiguales pueden producir iguales presiones si son ejercidas sobre superficies diferentes. Cuando un cuerpo se encuentra apoyando totalmente su peso sobre una superficie, el peso se reparte en forma equivalente sobre toda esa superficie. 

Relación entre fuerza y presión y área: Los términos fuerza y presión se utilizan extensivamente en el estudio de la potencia fluida. Es esencial que distingamos la diferencia entre los términos. La fuerza significa un empuje o una tracción total. Es el empuje o la tracción ejercida contra la superficie total de una superficie particular y se expresa en libras o gramos. La presión significa la cantidad de empuje o de tracción (fuerza) aplicado a cada área de unidad de la superficie. 

Calculando fuerza, presión, y área: Una fórmula se utiliza para el cálculo de fuerza, la presión, y el área en los sistemas de potencia fluida. En esta fórmula, P refiere a la presión, F indica la fuerza, y A representa el área. La fuerza es igual a la cantidad de presión ejercida sobre un área. Así, se escribe la fórmula: F=P.A 

La presión es igual a la fuerza dividida por el área. Cambiando la fórmula, esta declaración se puede resumir en: P=F/A 

Puesto que el área es igual a la fuerza dividida por la presión, se escribe la fórmula: A=F/P 

¿Según el texto qué es Presión? 

La presión es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. 

¿Según tú qué es presión? 

Es la fuerza que aplica a una determinada área. 

¿Qué relación existe entre la presión y la fuerza? 

La relación que existe entre presión y fuerza es que son magnitudes directamente proporcionales, es decir al aumentar una la otra también lo hace. 

¿Qué relación existe entre presión y área? 

La relación que existe entre presión y área es que son magnitudes inversamente proporcional, es decir al aumentar una la otra disminuye. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Un cuchillo bien afilado corta mas por que es mas uniforme su área de apoyo y se hace menos presión al cortar. Uno sin afilar o lerdo tiene muchas áreas rugosas y para cortar necesitas apoyar más para que siga una dirección determinada.