Antologia De La Fisica

Física 2

(Basado en la Reforma del Bachillerato Tecnológico 2004)

Junio de 2006

Educación humana y de calidad

SAETAReforma

del Bachillerato Tecnológico 2004

SUBSECRETARIA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN TECNOLÓGICA AGROPECUARIA

G u í a d i d á c t i ca

Compiladores:

 Rubén Henríquez

 Esperanza Luna Vera

 Miguel Flores Carvajal

 Arturo Palacios Morales

 Jesús González López

 Tirso Cuevas Nolasco

 Raúl Arellano Ibarra

 Ernesto Zamora Hernández

 Deyssi López Hernández

 Juan E. Lula Morales Juan E. Lula Morales

2

DIRECTORIO

Lic. Reyes Tamez Guerra

Secretario de Educación Pública

Yoloxochitl Bustamante Díaz

Subsecretario de Educación Media Superior

Ing. Ernesto Guajardo Maldonado

Director General de Educación Tecnológica Agropecuaria

Prof. Saúl Arellano Valadez

Director Técnico

Ing. Agustín Velázquez Servín

Director de Apoyo a la Operación Desconcentrada

M.C. Maria Elena Hernández Mejia

Coordinadora Nacional del Programa Sistema Abierto de Educación Tecnológica Agropecuaria

ASIGNATURA: “FÍSICA 2 ”

REGISTRO No. IV

SEP / SEMS / DGETA

JOSE MARIA IBARRARAN No. 804

COL. SAN JOSE INSURGENTES SUR.

06720, MÉXICO, D.F.

TEL. 01 5 328 10 00 y 01 5 328 10 97

ISBN

6

Se autoriza la reproducción del contenido con fines educativos que no implique lucro directo ó indirecto, siempre y cuando se cite la fuente, previa autorización por escrito de la DGETA.

COMITÉ EDITORIAL

Prof. Saúl Arellano Valadez

M. en C. María Elena Hernández Mejía

En el proceso de elaboración de esta antología, participaron los siguientes docentes del estado de: Aguascalientes, Nayarit, Tabasco y Veracruz

NOMBRE

PLANTEL

ESTADO

Rubén Henríquez

CBTa No. 107

Nayarit

Esperanza Luna Vera

CBTa No. 107

Nayarit

Miguel Flores Carvajal

CBTa No. 107

Nayarit

Arturo Palacios Morales

CBTa No. 182

Nayarit

Jesús González López

CBTa No. 107

Nayarit

Tirso Cuevas Nolasco

CBTa No. 86

Veracruz

Raúl Arellano Ibarra

CBTa No. 61

Aguascalientes

Ernesto Zamora Hernández

CBTa No. 30

Aguascalientes

Deyssi López Hernández

CBTa No. 82

Tabasco

Juan E. Lula Morales

CBTa No. 82

Tabasco

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GUÍA DE CONTENIDOS

Pág.

CALOR Y TEMPERATURA _______________________________________ 9

Escalas de temperatura ___________________________________ 11

Cambios provocados por el calor ___________________________ 13

Dilatación _____________________________________________ 14

Formas de transmisión y transferencia de calor ________________ 14

Cantidad de calor _______________________________________ 18

Leyes de los gases ______________________________________ 21

Ley general de los gases __________________________________ 24

ELÉCTRICIDAD ______________________________________________ 27

Carga eléctrica _________________________________________ 27

Conservación de la carga eléctrica __________________________ 28

Formas de electrización __________________________________ 29

Ley de Coulomb ________________________________________ 30

CAMPO Y POTENCIA _________________________________________ 33

Campo eléctrico ________________________________________ 33

Intensidad del campo eléctrico _____________________________ 34

Potencia eléctrica _______________________________________ 39

CAPACITANCIA ______________________________________________ 51

Capacitor _____________________________________________ 54

Constante dieléctrica ____________________________________ 55

Capacitores en serie y en paralelo __________________________ 56

Energía de un capacitor cargado ___________________________ 59

CORRIENTE ELÉCTRICA ______________________________________ 62

Intensidad de corriente eléctrica ____________________________ 63

Leyes y circuitos eléctricos ________________________________ 72

MAGNÉTISMO _______________________________________________ 89

Campo magnético _______________________________________ 89

Imanes _______________________________________________ 91

Propiedades de los materiales magnéticos ___________________ 96

Circuitos magnéticos ____________________________________ 97

Leyes magnéticas _______________________________________ 98

ELECTROMAGNETISMO ______________________________________ 101

Electroimán ___________________________________________ 102

Motores ______________________________________________ 108

Generadores __________________________________________ 111

Transformadores ______________________________________ 114

BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________ 116

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INTRODUCCIÓN

La Guía Didáctica de Física 2, es un apoyo para el estudiante del Sistema Abierto de Educación Tecnológica Agropecuaria (SAETA). En ella encontraras 7 grandes temas con los correspondientes subtemas en cada uno de ellos, que se relacionan entres sí.

Iniciando con el tema de Calor y Temperatura, donde se parte del conocimiento de la materia y de la energía interna, la combinación de ambas dan lugar a la formación de sólidos, líquidos, gases o plasmas según sea el movimiento de la estructura interna molecular. En ella descubrirás fenómenos interesantes e importantes que se presentan en tu entorno y puedas aprovecharlos en tu beneficio.

En segundo término encontrarás los temas referentes a la Electricidad, en los cuales se te da a conocer un panorama amplio sobre las formas de producción, distribución, manejo, usos e importancia de la fuente de energía que mueve al mundo contemporáneo.

También se presentan los contenidos referentes al magnetismo y electromagnetismo, en ellos se explica científicamente el funcionamiento, la formación y construcción de maquinas eléctricas, fundamentales en la producción y transformación industrial.

¡Caray, bisabuelo! Antes de que este pollito agotará sus recursos espaciales internos y saliera de su cascarón, debio haber pensado que le había llegado su hora. Pero lo que parecía su final fue un nuevo comienzo.

¿Qué ya esteremos listos, como los pollitos, para entrar a un ambiente nuevo y a una comprensión nueva de nuestro lugar en el universo?

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Estas a punto de adentrarte en el interesante mundo de la física donde tendrás la oportunidad de conocer algunos fenómenos que se presentan en tu entorno y la explicación científica que tienen. Empezaremos por realizar las siguientes actividades.

¿Qué crees que este sucediendo en las siguientes figuras?

1.

2.

3.

Para ti un día caluroso equivale a que temperatura

Investiga en algunos de los medios conocidos los conceptos de calor, temperatura y cuales son sus unidades de medida.

Compara lo investigado con el contenido temático que se presenta a continuación,

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CALOR Y TEMPERATURA

Los fenómenos térmicos y caloríficos forman parte de los fenómenos físicos cotidianos. Es sabido que Calor y Temperatura son sustantivos que están incorporados al lenguaje popular y que raramente son utilizados de una forma científicamente correcta. Frecuentemente se identifican o bien se utilizan en definiciones circulares en las que uno hace referencia directa al otro como sinónimo. Ese es el error que se comete al afirmar que la temperatura "mide el calor que hace", o cuando de una persona que tiene fiebre se dice que "tiene calor", etc...

Otras veces el calor se identifica con algún ingrediente material de los cuerpos. Por eso se cierran las ventanas "para que no se vaya el calor", o las calorías se utilizan como medida del aporte no deseable de materia, "lo que engorda", por parte de los alimentos a las personas que los ingieren.

Los contenidos de esta Unidad Didáctica tratan sobre los fenómenos térmicos y caloríficos más elementales, definiendo los conceptos fundamentales que permiten describir tanto correctamente a estos fenómenos como realizar predicciones cuantitativas acerca de su desarrollo.

Temperatura

La temperatura es un parámetro físico descriptivo de un sistema que caracteriza el calor, o transferencia de energía térmica, entre ese sistema y otros. Desde un punto de vista microscópico, es una medida de la energía cinética asociada al movimiento aleatorio de las partículas que componen el sistema.

Concretamente, dado un sistema en el cual su hamiltoniano se pueda expresar como suma de energías cinéticas de todas las partículas, y suma de energías potenciales de partículas tomadas por pares (es decir, H=T+V donde V = Σi<j V(rij)), entonces tendremos que se cumple 3/2 N KBT = 1/n * Σi<n1/2 mivi². Siendo KB la constante de Boltzmann.

Para medir la temperatura se utiliza el termómetro.

Cuando dos sistemas en contacto están a la misma temperatura, se dice que están en equilibrio térmico y no se producirá transferencia de energía.

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