jueves, 24 de marzo de 2016
Fenómenos naturales
El universo está rodeado de una serie de acontecimientos, muchos de los cuáles
ocurren a nuestro alrededor sin darnos cuenta, sin embargo hay otros con los
que vivimos y compartimos, por ejemplo la lluvia,
el día, la noche, el movimiento de
los cuerpos, el fuego, y mucho más. Alguna vez te preguntaste ¿Por qué ocurren estas cosas?
¿Qué razón física incide para que esto pase?
Todos los días vemos que sale
el sol, se oculta y llega la noche, este
proceso se demora 24 horas y se repite todos los días de la misma forma, pero ¿Por qué pasa esto?
La lluvia, es muy normal verla
caer, pero después de caer tanta agua ¿Por qué no nos inundamos? ¿A dónde va toda esa agua que cae del
cielo? La naturaleza se encarga de
que esto no suceda, pero ¿Cómo lo hace?
Cuando se lanza un cuerpo hacia arriba, podemos observar que este pierde velocidad y en algún momento se detiene y cae nuevamente, ¿Por qué?
Guía didáctica
Fenómenos naturales
Institución:
Docentes:
Luis Fernando Posada M.
Área:
Ciencias
naturales Grado: 10º
Asignatura:
Física
Objetivo:
Describir cualitativamente el proceso para identificar los diferentes fenómenos naturales que ocurren a nuestro alrededor. Demostrar en
forma experimental la diferencia que
existe entre un fenómeno natural y un fenómeno químico.
Para realizar la
siguiente actividad, es necesario tener los siguientes materiales: Una hoja de papel, resortes, tubo de ensayos, fósforos,
mechero o fuente de calor, una campana, linterna, tijeras y agua.
¿Cómo lo haremos?
·
Prepara un tubo de ensayos con agua, luego monta la siguiente figura. Observa por varios minutos. ¿Qué sucede?
·
Después de varios minutos, el agua cambió su forma.
¿Por qué? Físicamente, ¿Qué puedes decir?
·
Ahora coge el resorte y estíralo todo lo que puedas. Observa. Suéltalo libremente,
mira con cuidado.
¿Qué puedes decir?
Sí comparas las dos experiencias anteriores,
¿Crees que hay alguna relación? ¿Qué explicación física encuentras?
El
resultado obtenido es.....que el agua se calentará, llegando
a su punto de ebullición, cambiará
de forma y se volverá vapor de agua, pero en un momento determinado
volverá a su estado inicial. El resorte,
al dejarlo libre recupera su forma
inicial, esta no se ha alterado para nada.
Podemos entonces preguntarnos:
¿Qué hay
de común en las dos experiencias anteriores? Al aplicarle una fuerza externa, tanto al agua como al
resorte, ¿Perdieron su forma? ¿Por qué? ¿Qué
nombre le darás a los sucesos anteriores?
· Coge una hoja de papel. Ahora enciende un fósforo, prende la hoja. Observa lo que pasa.
¿Hubo algún cambio en la hoja? ¿Por qué?
· Coge otra hoja de papel, córtala con las tijeras. ¿Qué observas?
¿Cambió su forma?
¿Crees que se recuperará algún día?
En los dos ejemplos anteriores se puede observar
algo en común, los cuerpos que intervienen en ellos cambiaron su forma.
Otras experiencias similares que puedes verificar experimentalmente:
Cuando se golpea una campana, ¿Crees qué esta cambiará su forma? ¿Por qué?
¿Qué pasa con las ondas sonoras?
¿Serán las mismas?
Experiméntalo.
Sí proyectas la luz de una linterna contra un cuerpo cualquiera. ¿Qué pasará?
¿Existirá algún cambio en la linterna?
¿La luz se transformará? Experiméntalo y
saca tus conclusiones.
Reseña histórica de la física
Entre los pueblos de la antigüedad, fueron los egipcios los primeros en conocer con exactitud, la duración del año solar que calcularon en 365 y 1/4 de días. La necesidad de la formación de un calendario apropiado surgió con el advenimiento de la civilización agrícola que en el valle del Nilo llegó a exigir no solo el conocimiento preciso de las fechas de desbordamiento del río, sino también el desarrollo de métodos de solución de problemas de tipo geométrico como la medición de las superficies que quedaban al descubierto después de la inundación, lo que indujo a elaborar fórmulas para el área de cuadrados, triángulos, trapezoides entre otros.
Era conocida por los antiguos la periodicidad en el movimiento
de los cuerpos celestes, observar la
relación existente entre acontecimientos en el cielo y en la tierra como por ejemplo
la aparición en el horizonte de la estrella Sirio en los días anteriores al desbordamiento del Nilo, o como la
conexión entre las estaciones y las posiciones del sol durante el año.
La física es el estudio de los fenómenos físicos en los que el hombre no puede intervenir, como por ejemplo la dilatación en objetos, el estudio de las propiedades del espacio, el movimiento, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.
La física ha logrado avances extraordinarios, que se han traducido en aplicaciones tecnológicas de gran utilidad para la humanidad. por ello, estudiar física es una oportunidad de asomarnos al funcionamiento de la naturaleza, para entenderla mejor.
Las ciencias
naturales estudian los fenómenos
naturales y las relaciones causa efecto, estas están conformadas por la física,
la química y la biología. En particular la física
estudia la relación entre la materia y
la energía, así como los cambios a nivel
físico, estos cambios se verifican en fenómenos naturales como el arco iris, la lluvia, un terremoto, un huracán, los movimientos tectónicos y muchos más.
En el curso de física estudiaremos una serie de fenómenos naturales tales como: el
calor, la temperatura, el sonido, el movimiento, la luz, la materia y la energía entre otros. Se buscarán las reglas que rigen el universo,
estudiando todos los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor, valiéndonos de la observación y de algunos aparatos
de medida.
Veamos un video donde podemos observar las aplicaciones de la física
Veamos un video donde podemos observar las aplicaciones de la física
¿Qué
es un fenómeno natural?
En el universo se presentan
una serie de fenómenos naturales,
los cuales ocurren con una periodicidad. Llamaremos fenómenos a todas las modificaciones que
ocurren en la naturaleza como por ejemplo: El quemar una hoja de papel,
la caída de un cuerpo, el sonido, estirar un resorte, la oxidación, el calor,
el movimiento, la luz, la electricidad y muchos más.
Veamos un video de un fenómeno natural
Los fenómenos naturales los podemos clasificar en físicos y químicos.
Los fenómenos físicos son todos aquellos en los cuales no cambia la naturaleza de
los cuerpos que intervienen en los
mismos, por ejemplo:
El movimiento de un cuerpo, la vaporización del agua, estirar un resorte, la salida del sol, la lluvia, el arco iris, entre otros.
Los fenómenos químicos
son aquellos en los que cambia la naturaleza de los cuerpos que
intervienen en los mismos, por ejemplo:
Quemar una hoja de papel, la oxidación, la fotosíntesis,
un volcán en erupción, entre otros.
La explicación de todos estos fenómenos se debe a la observación y la experiencia que la vida nos brinda, permitiéndonos por medio de la
física poderlos entender, estudiar y analizar. Los fenómenos anteriores estarán determinados por calorías, grados, longitudes, volúmenes, áreas, y para tener
conocimientos de cada uno de ellos utilizaremos
las medidas respectivas.
Uno de los fenómenos físicos más llamativos en la
naturaleza son las auroras boreales.
Las auroras boreales son
un fenómeno físico que se produce
cuando las partículas que emite el
sol con el viento solar chocan
contra la atmósfera terrestre, más
concretamente contra la magnetosfera.
El choque de estas partículas (electrones,
protones y partículas alfa) libera una gran cantidad de energía en forma de luces con
tonalidades rojas, verdes, azules y/o violetas.
Videos de las auroras boreales y el amanecer
Video uno
Vieo dos
Video tres
Vídeo cinco
¿Qué es la física? ¿Qué es la física II? Fenómenos naturales, video Cambios físicos y químicos Fenómenos naturales ¿Qué es la ciencia? ¿Qué es la ciencia II? Auroras boreales El ¿Por qué? de las auroras boreales ¿Que es la fisica III? Historia de la física
Las gráficas en física y proporcionalidad
Las gráficas
en física
Las gráficas en física se utilizan para comprender mejor el mecanismo de un fenómeno observado, este fenómeno puede ser natural o un fenómeno social. Por ejemplo:
Si se registra el número de solicitudes para sexto grado
en el colegio X entre los años de 1991 y 1997, podemos obtener una tabla de la
siguiente forma:
Al graficar
el número de alumnos para sexto grado en función de los años se observa lo
siguiente:
- Que hasta 1993 la
demanda para sexto venía aumentando.
- Que el mayor
número de solicitudes se dio en 1993.
- Que a partir de
1993 las solicitudes han disminuido.
- Que en 1997 se
registró el menor número de solicitudes.
-
Que a partir de 1994 las solicitudes han llegado a su más
bajo nivel.
De todo lo anterior podemos decir que una gráfica nos permite observar y analizar más fácil lo ocurrido en un fenómeno determinado.
Así como hemos graficado el número de aspirantes para
sexto grado en función de los
años, se puede graficar temperatura en función de los
días, distancia en función del
tiempo y analizar dichas gráficas.
Al hablar de gráficas, llamaremos CURVA a la línea que une los puntos; esta línea puede ser: Quebrada o recta,
en todos los casos recibe el nombre de curva.
De la gráfica anterior podemos observar que el número de solicitudes DEPENDE
de los años, y que los
años NO DEPENDEN del número de
solicitudes; la temperatura depende de los días, y que los días no
dependen de la temperatura; por lo tanto
es importante incluir el concepto de variable DEPENDIENTE y de
variable INDEPENDIENTE. Por convenio se acostumbra colocar en el eje ¨Y¨ la variable dependiente y en el eje ¨X¨ la variable independiente.
Proporcionalidad directa
Dos variables son
directamente proporcionales cuando al aumentar una de ellas, la
otra también se aumenta, si duplicamos una de ellas, la otra también
se duplica; si triplicamos una de ellas, la otra también se triplica y así
sucesivamente.
Ejemplo
Sabiendo que la longitud de la
circunferencia se calcula por L = 2¶R, podemos obtener una tabla dándoles valores al radio.
En la proporcionalidad directa siempre nos
debe dar una línea recta que pase por el origen de coordenadas.
Observemos que al graficar la longitud
de la circunferencia en función del radio se obtuvo una recta, debido a que las dos variables
guardan una relación constante, ósea
que son directamente proporcionales ya que:
L
----- = 6,28 de donde 2 ¶ =
6,28, siendo 2 ¶ una
constante, es
R
decir 2¶ = K, siendo K la constante de proporcionalidad.
Para indicar que L es directamente proporcional a R, escribiremos:
Donde la longitud
L es proporcional al radio R.
La relación anterior la podemos convertir en una ecuación, utilizando una constante de proporcionalidad K
inmediatamente después del signo igual
así: Sabemos que L = 2 ¶ R, de
donde 2¶ = K, reemplazando
se tiene que L = K*R de
donde:
L
K = --------
R
Se puede observar que la constante de
proporcionalidad K entre dos variables se obtiene dividiendo la variable dependiente entre la variable independiente.
Proporcionalidad
inversa
Dos variables son
inversamente proporcionales cuando al aumentar
una de las variables, la otra disminuye o viceversa. Por ejemplo:
Si tomamos un punto P interior a
una circunferencia, que no sea el centro, y trazamos por dicho punto varias
cuerdas, podemos obtener una tabla al medir dichos segmentos de la siguiente
forma:
Si graficamos el segmento AP en función del segmento
PB, obtenemos la siguiente gráfica:
Podemos observar
que al graficar PB en función de AP, se obtuvo una curva, por lo tanto las dos variables representadas no son directamente proporcionales. Veamos
ahora que ocurre sí graficamos PB con el inverso de AP (1 / AP)
Podemos observar que
al graficar PB con el inverso de AP se obtuvo una línea
recta, por lo tanto las dos variables son directamente proporcionales y se debe
cumplir que:
La relación anterior
se puede convertir
en una
ecuación, usando una constante de proporcionalidad K después del signo igual, así:
1
PB = K * -------
de donde K
= AP * PB
AP
Cuando las variables son inversamente proporcionales, el valor de la constante K se obtiene multiplicando
las variables entre sí.
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