sábado, 27 de abril de 2013

Ejercicios de electrostática


Electrostática

(en el cuaderno)

Ejercicios
 

1.      Halla la carga eléctrica de un cuerpo, inicialmente neutro, si:
 

a) pierde dos electrones.                  

b) gana cuatro electrones.

c) tiene un exceso de nueve electrones.

d)  tiene un defecto de cinco electrones.

 

2.      ¿Cuántos electrones ha ganado o ha perdido un cuerpo que tiene una carga de ….

a)  - 9,6 x 10 -19C          b) +24 x 10 -19C        c)  +11,2 x 10 -19C

 

d) - 144 x 10 -19C

 
3.      ¿Cuál de las siguientes cargas es posible?

a)     - 4,8 x 10 -19C        b) + 3,2 x 10 -19C       c) - 0,8 x 10 -19C

 
d) - 12 x 10 -19C           e) + 8 x 10 -19C             f) - 2 x 10 -19C

  

4.      Expresa la carga en Coulomb

a)     – 48 μ C = ______________     


b)  + 3,2 n C  = _______________


c)    + 7 m C = _______________   


d)  – 8 μ C = _______________

  

5.      ¿Cuántos electrones perdió un cuerpo que posee una carga de             + 32 n C  ?
 
6.      Calcular el módulo de la fuerza entre dos partículas cargadas de 20 μ C y  5 μ C separadas 20 cm.
 

7.      ¿Cuál debe ser la distancia que separe a dos partículas cargadas  4 μ C y -10 μ C para que el módulo de atracción  sea de 4N?
 

8.      Dos cargas eléctricas de 8 μ C ejercen una fuerza de repulsión de 3,6N una sobre la otra. ¿Qué distancia separa las cargas?
 

9.      Calcula el módulo de la fuerza eléctrica entre una partícula cargada de   8 x 10 -4C  y otra de       - 5 x 10 -4C   separadas 6 m.
 
10. Dos esferas conductoras poseen como cargas  - 18 μ C  y + 32 m C respectivamente. Si presentan una fuerza de atracción de 64 N. ¿A qué distancia se encontrarán?
 
11. A una distancia de 0,02 metros de longitud se fijan dos cargas. Una         q1 =  +4 μ C    y otra  q2= +1  μ C. Determinar la fuerza de repulsión entre ambas.
 

12. Dos cargas eléctricas q1 = +4 μ C    y   q2 = -8  μ C están siendo atraídas por una fuerza de atracción de 80 N. Hallar la distancia entre dichas cargas. (en centímetros)

Tarea: Teoría de electricidad


Tarea
(en el cuaderno)
 
I.         Busca en el siguiente “Pupiciencias” las palabras que completan correctamente las frases siguientes.


 
II.         Completa correctamente los espacios en blanco.
 
III.         Relacionar correctamente cada alternativa de la columna de la izquierda con su respectivo significado de la columna de la derecha.

 
 

Explicación del rayo

Otras formas de electrización.


Otra forma de electrizar: “Por Radiación”

Ocurre cuando iluminamos una placa metálica (de zinc, por ejemplo) con luz de alta frecuencia (luz ultravioleta). Debido a la radiación, se desprenden electrones de la placa, por lo cual, ésta queda cargada positivamente. Éste fenómeno se denomina “efecto fotoeléctrico”.

 

Los Rayos

Si dos cuerpos están cargados con una gran cantidad de carga eléctrica de signo contrario y están separados por un aislante (un gas), puede producirse una descarga entre los dos cuerpos y se observa una chispa al paso de los electrones a través del gas.
 

Esto sucede cuando se forma una tormenta. Al calentarse la superficie de la tierra, aparece una corriente de convección en el aire, que se va enfriando hasta condensar el agua que contiene y formar una nube (cúmulo). Por el frotamiento, la parte superior queda cargada positivamente y la inferior negativamente. La superficie de la tierra se carga positivamente por inducción.
 

Tal y como la carga eléctrica acumulada aumenta, aparecen fuertes descargas entre distintos puntos de una misma nube, entre nubes distintas o entre la nube y la tierra.


A esta descarga eléctrica, nube-tierra, la denominamos rayo.
 

 
 
El relámpago es el fenómeno luminoso asociado a un rayo, aunque también suele darse este nombre a las descargas eléctricas producidas entre las nubes.

 
El calor producido por la descarga eléctrica calienta el aire y lo expande bruscamente dando lugar a un sonido, el trueno.

 
El rayo es un fenómeno muy frecuente. Cada año caen sobre la Tierra más de tres mil millones de rayos y como consecuencia: mueren personas, se producen incendios forestales, se destruyen edificios y mueren animales.

 

La Fotocopiadora
 

Es el aparato mediante el cual pueden obtenerse casi instantáneamente copias de un documento escrito. Su funcionamiento se basa en cargar positivamente el papel sobre el cual se va a reproducir el texto original y hacer que este refleje dicho texto sobre ese papel.
 

Al hacer esto, el papel se descarga en todas sus partes excepto en aquellas a las que no llega la luz, partes que corresponden a las que están impresas en el texto. De esta forma, se obtiene una copia eléctrica del original. Posteriormente, se espolvorea sobre dicha copia una sustancia denominada toner, que posee carga negativa.  El toner se acumula en las zonas cargadas de la copia y, de esta forma, puede obtenerse la mencionada fotocopia.


Conexión a Tierra

La Tierra siempre actúa de este modo: “Cede electrones al que le falta y recibe electrones del que le sobra”.

Un cuerpo cargado eléctricamente se puede descargar conectándolo a Tierra.Si el cuerpo tiene carga positiva, la Tierra cede electrones a dicho cuerpo para neutralizar su carga. Si el cuerpo tiene carga negativa, la Tierra recibe electrones de dicho cuerpo para neutralizar su carga.

 

sábado, 20 de abril de 2013

Breve historia del desarrollo de la electricidad.


Electricidad

Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre. Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y de todos los dispositivos electrónicos. Además es esencial para la producción de sustancias químicas como el aluminio y el cloro.
 

Concepto :

Proviene del término griego “elektron  que significa ““ámbar”.  Es el efecto que produce los electrones al trasladarse de un punto a otro.
 

Es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros.
 

Historia
 

Uno de sus hitos iniciales puede situarse hacia el año 600 a. C., cuando el filósofo griego Tales de Mileto observó que frotando una varilla de ámbar con una piel o con lana, se obtenían pequeñas cargas atraían pequeños objetos, y frotando mucho tiempo podía causar la aparición de una chispa.

La electricidad evolucionó históricamente desde la simple percepción del fenómeno, a su tratamiento científico, que no se haría sistemático hasta el siglo XVIII. Se registraron a lo largo de la Edad Antigua y Media otras observaciones aisladas y simples especulaciones.

Mientras la electricidad era todavía considerada poco más que un espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fenómeno fueron hechas en los siglos XVII y XVIII por investigadores sistemáticos como Gilbert, Volta, Coulomb y Franklin, y a comienzos del siglo XIX, con Ampère, Faraday y Ohm. No obstante, el desarrollo de una teoría que unificara la electricidad con el magnetismo como dos manifestaciones de un mismo fenómeno se lograron hasta la formulación de las ecuaciones de Maxwell (1861-1865).

Los desarrollos tecnológicos que produjeron la primera revolución industrial no hicieron uso de la electricidad.

Su primera aplicación práctica generalizada fue el telégrafo eléctrico de Samuel Morse (1833), que revolucionó las telecomunicaciones. La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a fines del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas.
 

La creciente sucesión de aplicaciones que esta disponibilidad produjo, hizo de la electricidad una de las principales fuerzas motrices de la segunda revolución industrial. Éste el momento de grandes inventores como Alexander Graham Bell, Nikola Tesla, Thomas Alva Edison.

El alumbrado artificial modificó la duración y distribución horaria de las actividades individuales y sociales, de los procesos industriales, del transporte y de las telecomunicaciones. La sociedad de consumo que se creó en los países capitalistas dependió (y depende) en gran medida del uso doméstico de la electricidad.

El desarrollo de la mecánica cuántica durante la primera mitad del siglo XX sentó las bases para la comprensión del comportamiento de los electrones en los diferentes materiales. Estos saberes, combinados con las tecnologías desarrolladas fueron esenciales para la conformación de la sociedad de la información de la tercera revolución industrial, comparable en importancia con la generalización del uso de los automóviles.

 La multiplicación de todo tipo de aplicaciones prácticas de la electricidad ha sido —junto con la proliferación de los motores alimentados con destilados del petróleo— uno de los factores de la crisis energética de comienzos del siglo XXI. Esto ha planteado la necesidad de nuevas fuentes de energía, especialmente las renovables.

viernes, 12 de abril de 2013

Video - Energía Geotérmica




Video - La energía


Trabajo

Tarea: Energía

Nombre: ___________________________________________  Año y Sección: __________
A) Busca en el siguiente “pupiciencias” las palabras que completan correctamente las frases    equivalentes.

 B)  Completa el siguiente mapa


C)   Busca en el siguiente “pupiciencias” las palabras que completan correctamente las frases equivalentes.





D)  Relacionar correctamente cada alternativa de la columna de la izquierda con su respectivo significado de la columna de la derecha.

E)  Realiza un resumen del video: "Energía Geotérmica".

F)  Pega una imagen sobre cada uno de los tipos de energía.


La Energía.

La Energía
             Todo lo que vemos a nuestro alrededor se mueve o funciona debido a algún tipo o fuente de energía, lo cual nos demuestra que la energía hace que las cosas sucedan.
 Desde una perspectiva científica, podemos entender la vida como una compleja serie de transacciones energéticas, en las cuales la energía es transformada de una forma a otra, o transferida de un objeto hacia otro.

Concepto :
                                 La palabra “energía  proviene de dos vocablos griegos: “en” y “ergon  que significan    “en acción”. Entonces, la energía es la capacidad de un cuerpo de realizar una acción, movimiento o trabajo (transmitir movimiento)
Unidad  de  energía:
En el sistema internacional, la energía se mide por  joule(J).
 En la práctica se suele usar otra unidad mayor valor:  el kilowatt – hora (kwh)
Conservación de  la energía
 Pensemos, por ejemplo, Cuando un durazno, "lleno" de energía potencial, se cae del árbol al suelo, su energía de posición (almacenada como energía potencial gravitacional) se transforma a medida que cae, en energía cinética    (la energía del movimiento).
 Con las máquinas y las fuentes energéticas sucede lo mismo. El motor de un auto, por ejemplo, transforma la gasolina (que contiene energía química almacenada hace mucho tiempo por seres vivos) en calor. Luego transforma ese calor en, por ejemplo, energía cinética.
 ¿Qué tienen en común todos los ejemplos que hemos dado?

 Dos cosas:
  • la transformación (de una energía en otra)
  • la transferenla transformación (de una energía en otra)cia (la energía pasa de                un objeto hacia otro).
El principio crucial en estas series de transformaciones de energía (y en todas las transacciones energéticas) es que la energía puede cambiar su forma, pero no puede surgir de la nada o desaparecer. Si sumamos toda la energía que existe después de una transformación energética, siempre terminaremos con la misma cantidad de energía con la que comenzamos, pese a que la forma puede haber cambiado.
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras.

Tipos de Energía
En la naturaleza, la energía se manifiesta a través de fenómenos muy diversos.
 La Energía   Mecánica, que poseen los cuerpos capaces de producir movimiento en otros cuerpos. La energía mecánica puede ser de dos tipos:
  
  
     I.     Energía Cinética  → la producen todos los cuerpos que se encuentran en movimiento y ocasiona transformaciones en la velocidad de los cuerpos.
   II.   Energía Potencial es la energía asociada a la posición de un cuerpo. Entre ellas tenemos la gravitacional, elástica, eléctrica, etc
 
a)         E.Potencial Gravitatoria







La observamos cuando un cuerpo está a cierta altura sobre el piso.
b)         E. Potencial Elástica.
Como la que posee un elástico o resorte estirado y que produce transformaciones en la forma de los cuerpos.

Otros tipos de energía mecánica son:

§            La Energía Térmica:  Se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura.

La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.

§            Energía Eléctrica: Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.

§            Energía Radiante o Solar:  La poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.

§            La Energía Nuclear: Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y se aprovecha en las centrales nucleares.

§            La Energía Química: Es la que se produce en las reacciones químicas. En este caso, la  energía es potencial porque está disponible para el momento en que se use. Este tipo de energía la posee la gasolina, una pila o una batería, los medicamentos, los alimentos.

§            La Energía Sonora: Es aquella energía producida por las vibraciones; las cuáles pueden dar lugar a transformaciones en el estado de otros cuerpos. Por ejemplo: los vidrios se rompen con el ruido de una explosión

                                  entre otras .......

Fuentes de energía
Se les denomina fuentes de energía  o  recursos  energéticos, a todos aquellos componentes de la naturaleza a partir de los cuales puede obtenerse energía utilizable por el hombre. Sin embargo muchas veces la obtención de dichas fuentes o recursos deteriora el medio ambiente.


Clasificación


                               I.            Energía No Renovable

Son aquellas que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración. A medida que se consume, se va agotando y contamina el medio ambiente.
(Se encuentran generalmente en el subsuelo).

 Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:

                                 Los combustibles fósiles

                                                         Carbón
                                                         Petróleo y sus derivados (gasolina, kerosene, etc)
                                                         Gas natural.
                                
                                 La energía nuclear
                                                No produce combustión  (oxidación) pero produce subproductos nocivos para el ambiente.

                               II.            Energía Renovable.
Son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza.  Estas energías son la alternativa para no dañar nuestro medio ambiente.
Existen varias fuentes de energía renovables, como son:
  • Energía de la biomasa (alimentación de las plantas y las redes alimentarias).

  • Energía eólica (viento)

  • Energía solar (Sol)

  • Energía mareomotriz (mareas)

  • Energía hidráulica (aprovechar las caídas de agua)

  • Energía geotérmica ( es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra)