Semana 4. Martes

SEMANA 4 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.