5.2.17

Martes secion 10

fffSESIÓN
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:
Globos, regla de madera, hilo.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
-          El Profesor  hace la presentación de las preguntas:
¿Cuándo se genera una interacción electrostática?
¿Cómo se define la Ley de Coulomb?
-          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
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
4
6
5
3
2
1
Respuesta
Es la fuerza ejercida entre 2 cargas eléctricas puntuales q1 y q2 es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa
La magnitud de la fuerza que se genera entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa
Donde URàEs el vector unitario de dirección de la recta y la carga q1 y q2 y que R es la constante de coulomb
F=K*(q1*q2)/Y2
Newton por Coulomb (N/C) Voltio por metro (V/m) o Kg,m,s.


-          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:
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.
Por equipo tabulan y grafican los datos obtenidos.
Equipo
1
2
3
4
5
6
Distancia de atracción cm
5
5
5
5
5
9
Distancia de repulsión cm
20
16
7
15
16
13
Grafica
Conclusiones:
Que la fuerza de repulsión fue mayor que la fuerza de atracción
Los alumnos discuten y obtiene 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 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 

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