Física preparatoria tec m

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Parte 1
1. Con base en tus conocimientos, describe la importancia de realizar mediciones
de longitud, tiempo y masa en el campo de la Física.
2. Indica los instrumentos que según tú se necesitan para llevar a cabo mediciones
de longitud, tiempo y masa en el área de la Física.
3. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 1.1 Medición de longitud,
siguiendo las instrucciones que ahí se te indican.
4. Contesta las preguntas de evaluación de la práctica realizada.
Parte 2
5. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 1.2 Medición de tiempo, siguiendo
las instrucciones que ahí se te indican.
Parte 3
7. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 1.3 Determinación de la masa de
cuerpos sólidos y líquidos, siguiendo las instrucciones que ahí se te indican.
Nota: Considera que tu actividad debe estar documentada (proceso) y fundamentada.
Entregable(s): Documento con los resultados obtenidos de las mediciones y respuestas
a las preguntas de evaluación de las prácticas de laboratorio.
Pregunta 2: ¿Con cuánta precisión se pueden determinar las longitudes con el pie de rey
utilizando la Escala Vernier? Hasta nnnnn mm. Pregunta 3: ¿Se puede también estimar
valores intermedios? ¿Cuán precisa es tal estimación?
Pregunta 1: Calcula el valor promedio del tiempo para 1 oscilación (t1 ) y del tiempo para
20 oscilaciones (t20) respectivamente. Ahora calcula el tiempo para la oscilación promedio
(T) dividendo el valor promedio (VP) de t20 entre 20. Introduce el valor obtenido T en las
tablas 1 y 2 de la página de resultados. Pregunta 2: Compara el de esta manera obtenido
valor T con el resultado promedio para una oscilación (t1/s). Pregunta 3: ¿Cuál de estos
resultados es probablemente el más exacto? Pregunta 4: ¿En cuánto difieren las
mediciones del valor promedio? Pregunta 5: ¿Cómo afecta la reducción de la longitud del
péndulo su período de oscilación? - 10 -Pregunta 6: A partir del período de oscilación T,
calcula el período necesario para media oscilación t0.5. Anota los valores en la tablas 1 y
2 de la página de resultados. Pregunta 7: ¿Puedes explicar porqué a un péndulo con una
longitud de l = 99,4 se le llama "péndulo de un segundo"?

1. Con la información recopilada, clasifica cada aportación a la Física según el área a la
que se contribuyó (mínimo 5 de cada una): mecánica, electromagnetismo, Física
moderna (siglos XX y XXI).
2. Reúnete con tus compañeros y compartan las aportaciones a la Física localizadas e
intégrenlas de acuerdo al científico o físico que las realizó.
3. Con base en lo anterior, realicen una línea del tiempo por cada área de la Física que
incluya:
o Diez contribuciones y sus correspondientes precursores
o Imágenes que aludan a cada contribución
4. Investigar fenómenos naturales de nuestro entorno, en los que la física intervenga,
mediante foto y pequeña explicación.
Entregable(s): Línea del tiempo sobre las aportaciones y precursores de la Física a lo largo
del tiempo.
1. Describe brevemente los factores de conversión más comunes, así como la
metodología para aplicarlos.
2. Aplica los factores de conversión simples para transformar las siguientes unidades
físicas a otras unidades:
 10 yardas a metros
 12 millas a kilómetros
 30 pulgadas a milímetros
 20 metros a pies
 45 metros a yardas
 8 galones a litros
 10 centímetros a millas
 2 yardas a kilómetros
 40 metros a pies
3. Ahora aplica los factores de conversión compuestos a:
 25 km/hr a millas/hr
 25 Pascales a psi
 30 litros/min a galones/hora
 100 m/s2 a km/s2
 50 millas/hr a m/s
4. Reúnete con uno de tus compañeros y compartan los resultados obtenidos, para
recibir y proporcionar retroalimentación en sus áreas de oportunidad.
5. Con base en lo anterior, elabora un reporte sobre las funciones de cada factor de
conversión en la transformación de las cantidades físicas.
Parte 1
1. De acuerdo a tu experiencia, menciona con tus propias palabras lo siguiente: ¿a que
se refiere cuando se emplea la palabra medición?

2. Menciona las posibles mediciones que se pueden realizar a un objeto cualquiera.
3. Determina el procedimiento que llevaría a cabo para poder realizar las mediciones
antes mencionadas.
4. Con lo realizado previamente, elabora un manual o tríptico para desarrollar estos tipos
de mediciones.
Parte 2
5. Reúnete con uno de tus compañeros y compartan el procedimiento determinado para
realizar mediciones físicas (con los tipos de métodos) e integren la información
necesaria.
6. Apliquen la información recopilada para resolver el siguiente ejercicio:
a. Encuentren las dimensiones de cada vector.
b. Determinen (según su criterio) la dirección de cada vector.
c. En base a lo anterior encuentren el ángulo que posee cada vector.
d. Completen la siguiente tabla:
Vector Magnitud
Dirección Sentido
Componente
x
Componente
y
A
B
C
Resultante
por cada eje.
RX= RY=
RT= Angulo ɵ=

e. Ahora describan un ejemplo de la vida real que pudiera ser expuesto
mediante el análisis vectorial antes realizado.
Parte 3
7. Determina el procedimiento que llevaría a cabo para poder realizar operaciones con
vectores, considerando los distintos métodos o técnicas.
8. Con lo realizado previamente, complementa tu manual o tríptico de planificación para
desarrollar estos tipos de procedimientos.
9. Presenten un ejemplo de la vida real; situacional, que pueda ser tratado con al menos
tres de los distintos métodos para sumas y resta de vectores (polígono, paralelogramo,
teorema de Pitágoras, entre otros).
10. Discuta con sus compañeros el uso de escalas realizadas en el método gráfico de
suma de vectores.
11. Comenta en grupo los resultados obtenidos y destaquen las similitudes y diferencias
en las estrategias diseñadas para las operaciones con vectores.
12. Responde la siguiente pregunta: ¿cómo actúan los vectores en tu entorno?
13. Menciona diez ejemplos de cada tipo de cantidad física (escalar y vectorial),
determinando:
1. Nombre (cantidad física)
2. Magnitud
3. Unidad de medida
4. Dirección (sólo para las cantidades vectoriales)
14. Con base en lo anterior, representa las distintas cantidades; vectoriales y escalares
mediante imágenes, gráficas y ejemplos de la vida cotidiana.
15. Comparte tu trabajo con algún compañero e integra al cuadro los posibles ejemplos
faltantes.
Entregable(s): Cuadros de doble entrada sobre las características de las cantidades físicas
vectoriales y escalares.
1. Define ampliamente en qué consiste un vector.
2. Describe brevemente el procedimiento para obtener un vector a partir de la suma de
un conjunto de los mismos, aplicando los métodos gráficos y analíticos.
3. Obtén el vector resultante de las siguientes situaciones:
a. Obtén el vector resultante del siguiente conjunto de tres vectores mediante
método analítico y gráfico, tomando la escala 1 Newton = 0.5 cm

b. Representa el vector resultante del siguiente sistema de vectores:
A = 20m, 30° NE
B = 15m, 45° SO
c. Luis Miguel en su gira artística realizó la siguiente ruta en una semana. De
Acapulco voló a una ciudad A, localizada a 300 km 30° al noreste,
posteriormente voló a 50 km 15° al noreste de la ciudad B, finalmente voló 100
km al oeste a la ciudad C. Encuentra la ubicación de la cuidad C relativa al
punto de despegue de Luis Miguel.
4. Con lo realizado anteriormente, elabora un poster o cartel sobre el procedimiento que
empleaste en la realización de operaciones con vectores.
1. En base a la siguiente gráfica realiza un análisis para contestar las preguntas:
a. ¿Cuánta distancia recorre en t=0 seg?
b. ¿Cuál es su velocidad en t=6 seg?
c. ¿En qué periodo de tiempo alcanza su máxima velocidad?
d. ¿En qué tiempo alcanzo una velocidad de 2.85 m/s?

2. Señala las ecuaciones a emplear en la descripción de un movimiento.
3. Lee el siguiente caso:
Considera el ejercicio de movimiento horizontal uniforme de un automóvil que se mueve
en la dirección de X(+) con cambios en su movimiento en tres periodos de tiempo: un
automóvil parte del reposo y alcanza una velocidad de 72 km/hr en un tiempo de 8
segundos, después mantiene constante esta velocidad durante un tiempo de 12 segundos
más, finalmente frena uniformemente hasta detenerse en un tiempo de 14 segundos.
4. Aplica las ecuaciones de cinemática para el movimiento horizontal uniforme y obtén en
primer lugar los valores de la aceleración en cada uno de los tres intervalos de tiempo.
5. Indica los desplazamientos en cada intervalo de tiempo así como el desplazamiento
resultante.
6. Con base en lo anterior, elabora un reporte con los resultados obtenidos sobre la
descripción de movimiento realizada y represéntalo gráficamente.
7. Detengan el movimiento del “monito” cuando llegue a la casita (aproximadamente en
la posición X = 8 m) y registren el tiempo transcurrido, así como la posición final del
“monito”.
8. Construyan la gráfica de posición en función del tiempo y determinen la posición final.
9. Registren las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 4 segundos, y en
el último renglón escriban el tiempo y la posición final determinada en el inciso
anterior.
10. Construyan la gráfica con la posición X, como eje vertical, y el tiempo t, como eje
horizontal
11. Comparen la gráfica que construyeron, con la obtenida a través del simulador, y
señalen si hay diferencias.
12. Elaboren la gráfica de velocidad y la gráfica de aceleración en función del tiempo,
considerando el caso de que la velocidad es constante.
13. Déjen correr el video desde el punto en donde lo detuvieron e inicien el movimiento del
“monito” hacia la izquierda donde, X = 8 m (donde está la casita), velocidad V = -4 m/s,
y la aceleración que se mantenga en cero, para que la velocidad sea constante.
14. Detengan el movimiento del “monito” cuando llegue al arbolito, aproximadamente en la
posición X = -8 m, registren el tiempo transcurrido, así como la posición final del
“monito”.
16. Anoten las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 4 segundos, y la
posición final determinada en el inciso anterior.
horizontal.
escriban si hay diferencias.

19. Elaboren la gráfica de velocidad y la gráfica de aceleración en función del tiempo,
considerando el caso de que la velocidad es constante.
20. Detengan el movimiento del “monito” cuando regrese nuevamente a la casita,
aproximadamente en la posición X = 8 m, y registren el tiempo transcurrido, así como
la posición final del “monito”.
21. Escriban lo que observan con el tamaño (longitud) y la dirección de los vectores de
velocidad y aceleración que aparecen en el monito.
22. Construyan la gráfica de posición en función del tiempo y determinen la posición final
23. Anoten las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 5 segundos, y
escriban el tiempo y posición final señalada en el inciso anterior.
horizontal
escriban si hay diferencias.
26. Elaboren la gráfica de velocidad en función del tiempo.
27. Indiquen la velocidad final sustituyendo los valores de velocidad inicial, aceleración y el
tiempo exacto registrado en el movimiento del “monito” (que es alrededor de los 5
seg.).
28. Mencionen los diferentes valores de velocidad del “monito” durante los primeros 5
segundos, y escriban el tiempo y la posición final determinada en el inciso anterior.
29. Construyan la gráfica con la velocidad v, como eje vertical, y el tiempo t, como eje
horizontal.
31. Elaboren la gráfica de aceleración en función del tiempo para este caso en donde la
aceleración tendrá el mismo valor en cualquier tiempo.
32. Dejen correr el video cuando el “monito” llega nuevamente a la casita e inicia de nuevo
el movimiento pero en el arbolito donde la posición es X = -8 m, velocidad V = 11 m/s y
aceleración a=-4 m/s2
y registren el tiempo transcurrido, así como la posición final del
“monito”.
34. Indiquen las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 4 segundos, y
escriban el tiempo final y la posición final determinada en el inciso anterior.
horizontal.
37. Elaboren la gráfica de velocidad en función del tiempo y determinen la velocidad final.
38. Indiquen los diferentes valores de velocidad del “monito” durante los primeros 4
segundos, y escriban el tiempo y la posición final determinada en el inciso anterior.
39. Construyan la gráfica con la velocidad v, como eje vertical, y el tiempo t, como eje
horizontal y comparen la gráfica que construyeron, con la obtenida a través del
simulador, y señalen si hay diferencias.

40. Elaboren la gráfica de aceleración en función del tiempo para este caso en donde la
aceleración tendrá el mismo valor en cualquier tiempo.
41. Obtengan las características del vector resultante de un conjunto de vectores
(para ello deben utilizar la simulación Adición de vectores):
1. Saquen 4 vectores de la cubeta de acuerdo a la información de los
siguientes desplazamientos que realiza una persona: primero camina
40m en la dirección de 22°, luego se desplaza 15m hacia el norte,
posteriormente se mueve 27m hacia el oeste, y finalmente camina 25m a
un ángulo de 37° por debajo del eje X negativo.
2. Escriban en relación a los vectores de desplazamiento, la información
sobre magnitud, dirección, componentes en X y en Y, además del vector
resultante (para ello deben de hacer clic en la ventana de “activar suma”).
42. Con base en lo anterior elaboren un reporte con los resultados obtenidos sobre
los problemas de movimiento unidimensional y vectores.
Parte 1
1. De acuerdo con tus conocimientos, indica los tipos de movimientos que un objeto
puede presentar.
2. Describe la forma en la cual consideras se pueden calcular los movimientos de un
objeto, según su trayectoria.
3. Menciona las ecuaciones que piensas se requieren para realizar estos cálculos
respecto a su trayectoria.
4. Realiza un boceto expositivo; de algún tipo de movimiento para un objeto determinado
y describe la forma en la cual calcularías su trayectoria. Represéntalo gráficamente.
5. Para continuar con la actividad es necesario que localices información sobre los
movimientos unidimensional y bidimensional de un objeto determinado.
Parte 2
6. Reúnete con tus compañeros y compartan el boceto del tipo de movimiento
seleccionado (intercambio; coevaluación), procuren que sea algún movimiento
unidimensional (caída libre) o bidimensional (proyectil).
7. Con la información recopilada, reestructuren el movimiento unidimensional o
bidimensional seleccionado, ya sea tipo caída libre o proyectil para el objeto
determinado.
Completando o modificando la información presentada en el análisis previo de la parte
1.
8. Indiquen las ecuaciones a emplear para calcular el movimiento uni/bidimensional para
el objeto y aplíquenlas.
9. Dibujen las gráficas de:
a. Posición, velocidad y aceleración para el caso de movimiento con aceleración
constante positiva.

b. Gráficas de posición, velocidad para el caso de movimiento con aceleración
constante negativa.
Nota: recuerden incluir en cada gráfica los datos necesarios para poder
comprobar los resultados con el simulador computacional (Java y Adobe Flash
Player).
Parte 3
10. Dibujen las gráficas de aceleración para el caso de movimiento con aceleración
constante negativa y su comprobación geométrica.
11. Con base en lo anterior, elaboren un video que muestre la explicación de las partes
anteriores; destacando la trayectoria del tipo de movimiento seleccionado respecto al
objeto determinado, que incluya los resultados y su comprobación mediante el
simulador computacional.
12. Define brevemente en que consiste el movimiento unidimensional con aceleración
constante.
13. Describe la metodología para calcular el movimiento unidimensional con aceleración
constante.
14. Lee el siguiente ejercicio de movimiento horizontal uniforme de un automóvil que se
mueve en la dirección de x(+) con cambios en su movimiento en tres periodos de
tiempo: un automóvil parte del reposo y alcanza una velocidad de 72 km/hr en un
tiempo de 8 segundos, después mantiene constante esta velocidad durante un tiempo
de 12 segundos más, y finalmente frena uniformemente hasta detenerse en un tiempo
de 14 segundos.
15. De acuerdo al cálculo de movimiento unidimensional con aceleración uniforme, dibuja:
1. Gráfica de velocidad en función del tiempo, trazando líneas rectas que indican
la velocidad para cada intervalo de tiempo y obtén las pendientes de cada una
para determinar las aceleraciones.
2. Gráfica de aceleración en función del tiempo con los valores de pendientes
obtenidos en el punto anterior.
3. Gráfica de velocidad en función del tiempo y obtén las áreas bajo la curva para
determinar los desplazamientos en cada intervalo de tiempo, así como las
posiciones al terminar dichos intervalos.
4. Gráfica de posición en función del tiempo con los valores obtenidos en el punto
anterior.
16. Con los resultados obtenidos elabora un collage sobre la metodología para realizar
cálculos de movimientos unidimensionales con aceleración constante.
Entregable(s): Collage con las gráficas de movimiento unidimensional respecto a la situación
planteada, así como la metodología llevada a cabo.

1. Describe los pasos y las ecuaciones necesarias para determinar el movimiento
bidimensional con aceleración constante de un objeto (movimiento de proyectiles).
2. Indica las gráficas que son necesarias para determinar dicho movimiento.
3. Reúnete con uno de tus compañeros y realicen el siguiente experimento: utilizando
dos objetos suéltenlos del reposo desde una altura de 2 m y registren el tiempo que
dura la caída de cada uno. Repitan este ejercicio cinco veces y obtengan el tiempo
promedio de ambos objetos.
4. Señalen las variables de cinemática utilizando las ecuaciones del movimiento
bidimensional con aceleración constante.
5. Comparen el valor de la aceleración obtenida, con el valor de la aceleración de la
gravedad y obtengan el porcentaje de variación entre los dos valores, expliquen a que
se debe dicha variación.
6. Con base en lo anterior, elaboren una presentación con los resultados obtenidos para
determinar el movimiento bidimensional con aceleración constante de los objetos
empleados.
Parte 1
1. De acuerdo con tus conocimientos, describe lo que es fuerza y la ley de Hooke
según lo visto en tus materias de Física.
2. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 2.1 Medición de la fuerza,
3. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 2.2 Fuerza y fuerza antagonista,
4. Contesta las preguntas de evaluación de ambas prácticas realizadas.
Parte 2
5. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 2.3 Peso, siguiendo las
instrucciones que ahí se te indican.
6. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 2.4 Ley de Hooke, siguiendo las
7. Contesta las preguntas de evaluación de ambas prácticas realizadas.
Parte 3
8. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 2.10 Fuerzas en una polea de
inversión, siguiendo las instrucciones que ahí se te indican.
1. Describe cada una de las leyes de Newton.

2. Selecciona seis ejemplos de cada ley de Newton que apliquen para el estudio de las
actividades de la vida cotidiana.
3. Indiquen dos características de cada ejemplo de las tres leyes de Newton y describe
porqué aplican para esa ley.
4. Con base en lo anterior, elabora una tabla comparativa con la definición,
características y ejemplos de cada ley de Newton.
5. Comparte tu trabajo con algún compañero, proporcionando y recibiendo
retroalimentación en las áreas de oportunidad.
6. Reúnase con sus compañeros de equipo.
7. Describan las siguientes situaciones físicas enpleando el Diagrama de Cuerpo Libre
para el o los cuerpos que intervengan, recuerda destacar los distintos tipode fuerzas y
la descomposición vectorail de aquella que lo nesecite.
1. Un bloque de masa M descansa en un plano inclinado que hace un ángulo de
30º con la horizontal, como se muestra en la figura.
2. Un bloque se mueve con velocidad variable en dirección Este sobre un
superficie áspera horizontal, estirado por una fuerza paralela a la superficie.
3. Un bloque de masa “M” está resbalando por un plano inclinado sin fricción.
4. Dos personas están tirando de cada uno de los extremos de una cuerda. Cada
persona tira con una fuerza de 100 N.
5. María empuja un libro contra el techo horizontal de su habitación, como se
muestra en la figura. El libro pesa 20 N y ella lo empuja con una fuerza de 25
N. Las opciones siguientes presentan módulos de las fuerzas de contacto
entre el techo y el libro, así como entre el libro y su mano.
8. Ahora desarrolla un ejemplo de situación en la que se empleen las siguientes figuras y
realiza el D.C.L.

1.
2.
3.
4.
5.
1. Indica algunas de las aplicaciones que puede tener la segunda ley de Newton en un
cuerpo físico.
2. Determina la metodología y ecuaciones necesarias para aplicar la segunda ley de
Newton a un objeto (cuerpo físico).
3. Reúnete con uno de tus compañeros e integren los pasos y ecuaciones precisas para
aplicar la ley de Newton a un objeto.
4. Elaboren el siguiente experimento:
Reúnete con tus compañeros e imaginen o inventen una situación en donde se presente un
plano inclinado a un cierto ángulo θ (definan uno), como se muestra en la siguiente figura:

5. Realicen las siguientes operaciones con el experimento creativo:
a. Construyan el diagrama de cuerpo libre sobre el bloque, donde describas una
fuerza aplicada y la masa del objeto a estudiar.
b. Obtengan el valor del coeficiente de Fricción.
c. Determinar la aceleración que adquiere el bloque y las fuerzas Fricción, Fuerza
Normal y Peso.
6. Con los resultados obtenidos, elaboren un diagrama sobre la aplicación de las leyes
de Newton a sistemas físicos y su aplicación en un análisis de Fuerzas en equilibrio.
7. Realiza una revisión de la Actividad 5 del Módulo 2, documentala mediante mapas
mentales y estructuras expositivas.
8. Realiza un video donde integres lo realizado en las prácticas de la Actividad 5.
9. Integra lo realizado en las partes 1 y 3 en un video donde presentes con tus palabras
lo realizado haciéndo énfasis en la apliocación de las distintas Leyes de Newton; asi
como otros conceptos estudiados dentro de nuestro curso.
1. Con base en tus conocimientos, describe los diferentes tipos de trabajo y
energía, así como sus correspondientes ecuaciones.
2. Enuncia el principio de conservación de la energía y aplícalo en el siguiente
ejercicio, previo a las actividades experimentales que debes realizar en las
partes 2 y 3.
3. Un bloque de 2 kg de masa se deja caer verticalmente sobre un resorte
helicoidal de compresión desde una altura de 40 cm, por encima del resorte, si la
compresión máxima que sufre el resorte es de 14 cm, determinar la constante
elástica del resorte.
Parte 2
4. Realiza las prácticas de preliminares 1 y 2 de laboratorio Novodidacta 3.11
Energía potencial y energía estática, 3.11 Energía potencial y energía estática
(procedimiento), siguiendo las instrucciones que ahí se te indican.

Parte 3
5. Realiza la práctica de laboratorio Novodidacta 3.11 Energía potencial y energía
estática, 3.11 Energía potencial y energía estática (procedimiento), siguiendo las
Pregunta 2: Una masa m a una altura h posee una energía potencial Wp , que es igual a la
fuerza de elevación Wh aplicada. Si dejas "caer" la masa colgada de un muelle, su energía
potencial se transforma nuevamente. ¿Cómo se hace obvia esta transformación en el
experimento preliminar 2 que acabas de terminar? Pregunta 3: Si sostienes sobre la
superficie de la mesa la masa descendiendo sobre muelle cuando ésta lIega a su punto
más bajo, el trabajo de elevación que se le había aplicado anteriormente debe de haber
cedido. ¿Qué pasa si sueltas de nuevo la masa?
1. Describe en términos físicos, trabajo y energía cinética.
2. Indica los cálculos necesarios para medir el trabajo (fuerza) y energía cinética de un
sistema físico.
3. Con la información anterior, resuelve el siguiente ejercicio:
Una fuerza de 40 N se aplica horizontalmente sobre un objeto de 2 kg, como se muestra en la
figura, en donde el coeficiente de fricción cinética entre el objeto y el plano es de 0.3,
determina primeramente los trabajos que produce cada fuerza, considerando que habrá un
desplazamiento de 7 m.
4. Calcula para cada tipo de fuerza (aplicada, fricción, peso y normal), la magnitud,
dirección y trabajo, así como también su trabajo neto o resultante.
5. Considera que al inicio del desplazamiento, el bloque tiene una velocidad inicial de 5
m/s, determina la velocidad al final del desplazamiento de los 7 metros, empleando el
Teorema del Trabajo y la Energía.
6. Obtén las energías cinéticas inicial, final y el cambio o diferencia de estas energías.
7. Con base en lo anterior, elabora una presentación que incluya la comparación del
resultado del cambio en las energías cinéticas con el trabajo neto y la comprobación
del Teorema del Trabajo y la Energía.
1. Describe detalladamente qué es energía mecánica y energía potencial.

2. Determina la metodología y ecuaciones para calcular la energía mecánica
ejercida en un sistema físico, de acuerdo a su conservación.
3. Reúnete con uno de tus compañeros y realicen lo que se indica a continuación:
Midan la constante del resorte a emplear en el sistema físico lanzador; para ello deben
colocar el resorte verticalmente sujetado por un extremo de un techo, y colocarle en el
otro extremo una masa entre 200 y 400 grs, (previamente pesada en una báscula) como
se muestra en la figura, y con una regla midan la distancia que se estira el resorte,
cuando el sistema queda en equilibrio estático.
4. Construyan el siguiente experimento consistente en un plano horizontal, que
puede ser el piso, o una mesa, y sobre el plano se debe colocar el bloque de
madera, y el resorte debe estar sujeto a una pared sin apoyarse en el piso, como
se muestra en la figura, en donde el plano tiene fricción:
5. Con el bloque, compriman el resorte a una cierta distancia X, para luego soltar el
sistema y registren la distancia horizontal que recorre el bloque hasta que se
detiene. Repitan este procedimiento para varias distancias de compresión y
registren los resultados en la siguiente tabla:
6. Apliquen las ecuaciones de trabajo de fricción, energía almacenada en un
resorte y de conservación de la energía, para determinar la energía potencial
elástica, la fuerza de fricción y el coeficiente de fricción promedio entre el bloque
y el plano.
7. Apliquen las ecuaciones de energía para determinar la energía cinética y la
velocidad del bloque justo en el momento en que deja de hacer contacto con el
resorte, así como el trabajo de fricción que parcialmente hasta dicho momento
se ha realizado.

8. Con base en lo anterior, realicen un cuadro comparativo con los valores de los
coeficientes de fricción encontrados para cada lanzamiento, y expliquen la
diferencia de los valores.
1. Con base en tu experiencia, describe energía y movimiento.
2. Determina la relación que existe entre energía y movimiento de acuerdo a su
función dentro de un sistema físico.
3. Señala los pasos que se deben seguir para determinar la energía y movimiento
de un sistema físico, de acuerdo a tus conocimientos sobre el tema.
4. Compara las respuestas declaradas a los puntos anteriores, con la información
recopilada sobre los cálculos para un sistema físico e integra los datos que
consideres necesarios para explicar energía y movimiento de un sistema físico.
5. Desarrolla un diagrama de flujo que muestre los puntos clave de energía y
movimiento ejercido en un sistema físico, específicamente para: momento de
torsión, variables de cinemática y variables de cinemática – dinámica rotacional.
6. Con el simulador computacional localizado, identifica la forma de llevar a cabo el
momento de torsión, variables de cinemática y variables de cinemática -
dinámica rotacional de un sistema físico específico.
Nota: puedes utilizar el simulador computacional Phet Interactive Simulations
Parte 2
7. Reúnete con tus compañeros y analicen el diagrama de flujo que realizaron
sobre los cálculos de un sistema físico (de ser necesario completen su diagrama
de flujo con la información faltante).
8. Seleccionen uno de los simuladores computacionales localizados, según las
funciones que presenta para determinar el momento de torsión, variables de
cinemática y variables de cinemática - dinámica rotacional de un sistema físico.
9. Con el simulador computacional instalado en su equipo de cómputo (además
de Java y Adobe Flash Player), realicen lo siguiente considerando la energía y
movimiento de un sistema físico:
10. Hagan funcionar la simulación “Torsión” y asignen los valores de “Fuerza aplicada” F
= 0.5 N, “Fuerza del Freno” fr = 0.2 N.
11. Revisen que estén los vectores de velocidad tangencial y aceleración centrípeta.
12. Comprueben que la “mariquita roja” se encuentre a 2 m del centro del disco giratorio
de 8 m de diámetro (4 m de radio).
13. Bajen hasta el mínimo la “velocidad del simulador” para que observen con más detalle
la rotación de la mariquita roja, así como el posible cambio en la longitud de los
vectores de velocidad (tangencial) y aceleración (centrípeta).

14. En cualquiera de las tres gráficas, maximicen el eje del tiempo (con el signo +) hasta
que el valor máximo sea de 7.5 seg, para que puedas registrar con mayor precisión los
tiempos.
15. Ejecuten la simulación y observen la rotación de la mariquita roja, así como los
vectores de velocidad, aceleración, fuerza y fricción, y explica de qué manera los
vectores están cambiando.
16. Observen que se estarán dibujando las gráficas de fuerza, radio y torsión, en
funciones del tiempo. Detengan el movimiento cuando la mariquita roja haya dado 5
vueltas o revoluciones y registren el tiempo que transcurrió.
17. Repitan una vez más el procedimiento, para comprobar el tiempo registrado de las
cinco revoluciones.
18. Registren los valores que aparecen en las gráficas de fuerza, radio y momento de
torsión, y anótenlos. Comprueben que el momento de torsión o la torca se obtiene por
la ecuación .
i. Para cada una de las vueltas que da la mariquita roja, obtengan:
 Los valores de la velocidad angular y la velocidad tangencial. Escriban los
resultados en la siguiente tabla:
Vueltas
(rev-rad)
Tiempo
(seg)
Velocidad ang.
(rad/s)
Velocidad tang.
(m/s)
1 = 6.28
2 = 12.56
3 = 18.84
4 = 25.12
5 = 31.4
 Los valores de la aceleración angular, la aceleración centrípeta y el
coeficiente de fricción estática, entre el disco con la mariquita. Escriban los
resultados en la siguiente tabla:
Vueltas
(rev-rad)
Aceleración
ang (rad/s2
)
Aceleración
cent. (m/s2
)
Coeficiente de
fricción
1 = 6.28
2 = 12.56
3 = 18.84
4 = 25.12
5 = 31.4
Parte 3

10. Con la simulación Torsión creada, realicen lo siguiente:
a. Asignen los valores de “Torsión Aplicada”  = 2 Nm, “Fuerza del Freno” fr = 0.2
N. “Masa de la Plataforma” m= 0.25 kg.
b. Seleccionen “radianes” para el ángulo.
c. Activen la regla y revisen que la “mariquita roja” se encuentre a 2 m del centro
del disco giratorio de 8 m de diámetro (4 m de radio).
d. Bajen hasta el mínimo la “velocidad del simulador” para que observen con más
detalle la rotación de la mariquita roja.
e. En cualquiera de las 3 gráficas, maximicen el eje del tiempo (con el signo +)
hasta que el valor máximo sea de 5 seg, para que puedan registrar con mayor
precisión los tiempos.
f. Ejecuten la simulación.
g. Observen que se estarán dibujando las gráficas de torsión, momento de inercia
y aceleración angular, en funciones del tiempo. Detengan el movimiento
cuando la mariquita roja haya dado una vuelta o una revolución y registren el
tiempo que transcurrió.
h. Repitan una vez más el procedimiento, para comprobar el tiempo registrado en
la vuelta.
i. Registren los valores que aparecen en las gráficas de torsión, momento de
inercia y aceleración angular, escríbanlos, y obtengan las demás cantidades
físicas aplicando las ecuaciones de dinámica rotacional que corresponden:
 Tiempo
 Torca aplicada
 Torca del freno
 Torca neta
 Impulso angular
 Momento de inercia
 Aceleración angular
 Velocidad angular inicial
 Velocidad angular final
11. Con base en lo anterior, elaboren un video que incluya los resultados obtenidos
respecto a la simulación creada de un sistema físico, explicando la metodología que se
siguió. Recuerden incluir imágenes de las pantallas con los resultados obtenidos en
cada criterio solicitado.
1. Describe en términos físicos qué es el equilibrio estático, aludiendo a las ecuaciones
matemáticas que se emplean para determinarlo.
2. Desarrolla un procedimiento para resolver situaciones físicas que involucren equilibrio
estático.
3. Para los siguientes sistemas físicos en equilibrio encuentre:

Imagen obtenida de http://goo.gl/jYolVK Sólo con fines educativos.
a. los diagramas de cuerpo libre de cada uno.
b. Los sistemas de ecuaciones que representen a cada sistema.
c. Encuentre las tensiones T1, T2 Y T3, de cada sistema.
4. Con base en lo anterior, reúnete con tus compañeros y comenta las diferencias
encontradas en el desarrollo de cada sistema.
I. Realiza un tríptico o material expositivo en que presentes los principales
aspectos que involucra el Movimiento Circular Uniforme y el Acelerado.
II. Reúnete con un compañero y realicen una tabla de dos entradas en donde
presenten las semejanzas y diferencias entre el Movimiento rectilíneo acelerado
y el circular.
III. Indica si los siguientes movimientos son o no son circulares.
a. Cinta transportadora
b. Caída libre
c. Peonza
d. Noria
e. Aguja máquina de coser
f. Péndulo reloj
g. Ejecutar un CD
h. Rayo laser
i. Palas de una hélice
j. Gotas de lluvia
IV. Resuelve los siguientes problemas que involucran el análisis del movimiento
circular
1. Cuantos rad/s son 25 rpm?
2. Un disco gira a 45 rpm, calcula el tiempo

3. Un disco de 10 cm de radio gira a 4 rad/s. Determina:
a. El periodo
b. La frecuencia
c. ¿Qué velocidad llevará?
4. ¿Cuántas vueltas dará el plato de un microondas en un minuto, si gira a 3,5
rad/s ?
5. Un tocadiscos gira a 90rpm. Halla su velocidad angular en radianes por
segundo y calcula su periodo y frecuencia.
6. Una rueda de bicicleta de 80cm de radio gira a 200 revoluciones por minuto.
Calcula:
a. Su velocidad angular
b. Su velocidad lineal en la llanta
c. Su periodo
d. Su frecuencia
7. Un tiovivo gira a 30 revoluciones por minuto. Calcula la velocidad angular y la
velocidad lineal
De un caballito que este a 1,5 metros del centro y de otro que este a 2 metros.
Calcula la aceleración normal para este último.
8. Un MCU tiene una frecuencia de 60 hertzios. Calcula:
a. Su velocidad angular
b. Su periodo
c. Su velocidad angular en revoluciones por minuto
9. Reúnete en equipo y compara tus respuestas. Si el periodo de un MCU se
duplica, que ocurre con...
a. ...su velocidad angular?
b. ...su frecuencia?
c. ...su aceleración normal?
1. Define con tus propias palabras dinámica del movimiento rotacional.
2. Indica las ecuaciones necesarias para determinar la dinámica de movimiento
rotacional de un sistema físico.
3. Realiza lo siguiente e integra los resultados en un resumen:
Para un disco de 20 cm de diámetro y 400 gr de masa, que inicialmente está en
reposo y se le aplica una fuerza de 8 N, tangencialmente al borde del disco.
a. Determina el momento de inercia del disco y el momento de torsión aplicado al
disco.
b. Aplica las ecuaciones de dinámica rotacional para determinar las cantidades
físicas de la aceleración angular, desplazamiento angular y velocidad angular
final, considerando un tiempo transcurrido de 30 seg.
c. Indica el valor del momento de torsión y de su fuerza necesaria para detener
uniformemente el disco en 22 seg.

2. Con base en tu experiencia describe trabajo, energía y movimiento.
3. Enuncia la relación entre trabajo, energía y movimiento según el sistema físico al cual
pertenecen.
4. Determina los cálculos y ecuaciones a utilizar para medir el trabajo, energía y
movimiento de un sistema físico particular.
5. Diseña un sistema físico, en el cual indiques el trabajo, la energía y el movimiento que
realiza. Recuerda emplear un simulador computacional para representarlo y realizar
los cálculos necesarios. Puedes emplear equipo Novodidacta para experimentar tu
sistema físico.
6. Aplica las leyes y principios de la Física acordes al trabajo, energía y movimiento del
sistema físico diseñado, considerando los siguientes criterios:
a. Teorema del trabajo y la energía cinética (aceleraciones).
b. Teorema de la conservación de la energía mecánica total.
c. Principios de la dinámica rotacional (momento de torsión) y equilibrio.
7. Con base en lo anterior, elabora una presentación del sistema físico creado, que
incluya los cálculos y la metodología seguida para su solución. Es importante que
integres imágenes de los resultados obtenidos mediante el simulador computacional.
Part 1
1. According to your experience, describe what a fluid is.
2. Indicate the qualities (properties) of a fluid and support each one with examples.
3. Graphically represent the properties of fluids and mention in front of each
representation the usages or functions that you consider fluids have due to those
properties.
4. Make a conceptual map that integrates the definition and properties of a fluid, together
with their corresponding examples.
5. Share your work with a classmate and integrate the missing information to your map.
6. To continue with the activity, it is important for you to compile data about fluids, as well
as laws or principles and equations that rule its properties and states.
Part 2
7. Gather with one of your classmates and discuss about the states of, as well as the laws
that rule them.
8. Point out the procedure and the equations to determine the fluids behavior, according
to the Pascal and Archimedes laws.
9. Make the following experiments in the sciences laboratory, with the requested material
and the one provided by your teacher:
Click on each experiment to know the information.
Experiment 1

i. Fill the glass beaker with water up to three quarters of its capacity.
ii. Introduce a raw egg into it.
iii. Fill another cup with water up to three quarters of its capacity.
iv. Dissolve 12 tablespoons of table salt in water.
v. Introduce the other egg in this glass, do you think it will sink or float?
Experiment 2
i. Now Fill a 500 ml beaker with water.
ii. Place a 100 ml graduated cylinder below the spillway of the vessel.
iii. Introduce a floating object, which will be attached to a dynamometer to mark the
apparent strength.
iv. Read the amount of water (volume) which was deposited in the test tube when the
object is introduced.
The push force is given by the formula:
W = ρVg
Where V = volume, ρ = density, g = gravity
Experiment 3
i. Measure the area of the pistons of the syringes (A1 and A2).
ii. Fill the hose with red oil and join each side of the hose to each of the two syringes
(which also have some red oil). The device should be so that squeezing out a syringe
should push the other one.
iii. Place the object that has a mass of 500g on the 3ml syringe.
iv. Observe whether the large syringe plunger rises.
Calculate the following:
 Syringe with a Piston area of 3ml.
 Syringe plunger with an área of 20ml.
 The force applied in the 3ml syringe according to the mass of 500g which was
placed on top: W = mg.
 Using the Principle of Pascal, obtain the force on the plunger of the syringe 20ml.
Part 3
10. Based on the above, make a video about the results of the three experiments, using
the laws to determine the state of the fluids that includes the following criteria:
a. Experiment 1: explanation of what occurs to the egg when it is put in a glass of
water, as well as in salted water, in a glass and its thrust force.

b. Experiment 2: amount of water collected in the test tube, thrust force of the
floating object and the apparent one showin by dynamometer; explanation about the
situation of the physical bodies to submerge, stay or emerge from fluids.
c. Experiment 3: relationship of the results with the Pascal’s Law and its
applications, as well as the mechanic advantage of the device that you built with the
syringes.
11. Write your conclusions about the importance of Physics to explain the fluids states.
12. Indicate the fluids properties, as well as their study methodology under the
Pascal’s and Archimedes principles.
13. Using the previous information, solve the following exercises:
a. Imagine that you buy a rectangular metal plate of 2mm height, 10mm
width × 50mm length, and a mass of 0.02kg. The seller tells you that it is
gold, but to confirm it, you verify it by calculating the plate’s density.
Which is the value of the density of the plate? Is made of gold?
b. Calculate the weight of a copper tube if it measures 1.50 m length and has
an external radius of 20mm and an internal radius of 15mm.
c. The piston of a hydraulic elevator used for trucks has a 0.3m radius.
Which pressure is required to lift a truck of 2500 kg mass?
d. An aluminum bar has a mass of 9 kg in the air; calculate its volume. Now
imagine that you submerge the aluminum bar in water hanging it from a
rope; calculate the apparent weight it would have in the water.
14. Make the diagrams of each problem with the relevant formulas and results.
15. In the computer laboratory, access to a simulator (such as Phet Interactive
Simulations) and answer the following:
a. Which is the absolute pressure of water 2 m underground when the
container is full?
b. Which is the absolute pressure of water 2 m underground when there is
only 1 m of water in the container?
c. What happens with the pressure readings if you change the liquid to
gasoline?
d. Obtain the results both in the Metric and English system.
16. Based on the above, make a report including the results obtained in the
computer simulator.
17. Briefly describe the dynamics of a fluid and its study methodology with continuity and
Bernoulli’s equations.
18. Applying the previous information, solve the following problems:
a. Water runs through a plumbing with a flow of 0.750m3
/s and arrives to every
exit of a fountain. At what speed will the water come out of the holes if these
have a diameter of 40mm? At what speed would the water come out if the
diameter is 120 mm?
b. Water flows through a circular tube which transverse section has a diameter of
0.3 m. What speed will the water have inside the tube if the flow is 1.20 m3
/s?

c. If the pipe of the previous exercise is connected to a hose and the speed there
is 3.8 m/s, what is the diameter of the hose?
d. A large full water tank has a circular hole of 3 mm radius, positioned 10 m
below the water level in the tank. On top, the tank is not covered. Calculate the
speed at which the water will come out and the volume of water to be
discharged per time unit.
e. A pipe passes through on a top of a building, in which the speed of the water is
5 m/s and the gauge pressure is 6×104
Pa. Calculate the gauge pressure there
will be inside the pipe three stories below (10m) if the radius of the pipe
changes to triple than on top of the building.
f. At some point in an underground horizontal pipe, the speed of water is 2.5m/s
and the gauge pressure is 2×104
Pa. What is the gauge pressure if the pipe is
changed for another twice the area?
19. Based on the above, make a summary that includes the diagrams of each problem with
the relevant formulas and the results.
20. Share your work with a classmate, provide and receive feedback.
Part 1
1. According to your knowledge, explain what sound is, as well as its characteristics.
2. Mention the different ways (means) in which you consider sound can be transmitted;
provide examples.
3. Describe the trajectory that the sound waves follow to be perceived by humans and
represent it graphically. Point out the distance in which they start being captured by the
ear.
4. Gather with your classmates and make a round table in which you discuss what sound
is, its characteristics and the trajectory of sound waves.
5. Justify your graphic representation with the conclusions reached in the round table.
6. To continue, collect information about sound waves and the necessary formulas to
determine their trajectory
Part 2
7. Gather with your classmates and share the graphic representations of the trajectory of
sound waves.
8. Make a flowchart showing the procedure and the necessary equations to determine the
trajectory of a sound wave.
9. With the information, the previously requested material, and the one provided by your
teacher, carry out the following experiments in the sciences laboratory:
Click on each experiment to know the information.
Experiment 1

i. Using two disposable cups, two buttons and hemp thread, build a device that
simulates a telephone.
ii. Place yourselves at the ends of the classroom and try to comunicate through the
cups, one talking and the other listening.
iii. Place a third cup at the center of the yarn.
iv. Repeat step II but now with three cups and record their observations.
Explain the phenomenon that occurs with the creation of the new phone.
Experiment 2
i. Place the wooden meter or splint on the tables.
ii. At one end of the wooden meter place the beaker.
iii. At the other end of the wqooden meter place the diapason, which must be vibrating.
iv. One by one, team members put your ear near the mouth of the beaker.
v. Record what you have been detected in the experiment.
vi. Now repeat the experiment but using the metal rod.
What difference is noticeable compared to the experiment done with the wooden meter?
Experiment 3
i. Grip the metal rod through the center.
ii. Knock the rod with a diapasón hammer and carefully listen to the sound produced.
iii. Now grip the rod at a quarter of its total length.
iv. Knock the rod in the short end and hear the new sound emitted.
v. Knock now the longest end of the rod and hear the change in sound emitted.
What differences do you notice between the sounds?
Part 3
10. Based on the results obtained on each experiment, make a presentation about sound
waves including a justification by:
a. Sound waves characteristics to be perceived by the human ear
b. Explanation of a mechanical wave
c. Frequencies, lengths, speed, amplitude of sound waves of each experiment
d. Sound energy
11. Write your conclusions about the trajectories followed by sound waves to be captured
by the human ear and the time when they stop being perceived.
12. Describe what vibration is, in terms of physics.
13. Mention the methodology to calculate the objects vibration, including equations,
motions and waves phenomena.
14. Using the previous information, solve the following problems:

a. Juan is sitting on the edge of a platform that rotates at a rate of 20 revolutions
per minute. The platform has a 4.5m radius. What is the linear speed in which
Juan moves? What is the motion period?
b. Suppose a ball moves projecting a circular shape of 0.30 m diameter, with an
angular speed of 350 revolutions per minute. Find the amplitude, frequency and
period of the shadow of the ball.
c. Calculate the constant k of a spring if a mass of 0.3 kg is hung on the spring
and it descends a distance of 17 mm.
d. What is the maximum speed of an object that oscillates at a frequency of 9 Hz
and an amplitude of 90 mm?
e. If a mass is vibrating at a frequency of 0.9 Hz and undergoes a speed of 0.05
m/s as it passes through the center of oscillation. What is its amplitude? What
is the oscillation period?
f. Find the acceleration that a body will have when it travels to a distance of 20
mm from its balance position, if it describes a complete oscillation in 1.5
seconds.
g. Calculate the period and frequency of a simple pendulum of 1.2 m of length.
15. Make a report with the obtained results of the problems, as well as the diagrams of
each one, including the relevant formulas.
16. Describe how a wave is produced.
17. Mention some wave problems that could exist in real life and the way you would solve
them.
18. With the previous information, solve the following problems:
a. A child is in the waterline of the sea and counts the times a wave hits on a boat.
The child hears 80 collisions in 60 seconds and the waves go at a speed of 2
m/s, what is the length of a single wave?
b. A 0.6 kg metal wire of 0.5m length is being applied with a tensile force of 100
N. Find the speed the transverse wave has in that wire.
c. A rope of 3.2 m is being applied with a tensile force of 180 N and maintains a
transverse wave speed of 190 m/s. Which mass does the rope have?
d. A plastic float is attached to a fishing rope and describes 11 complete
oscillations every 8 seconds. What is the wavelength if a single wave takes
4.21 seconds to travel a distance of 12 m?
e. Find the speed of a transverse wave that is in a 3 m string and has a mass of
0.130 kg if it can withstand a tension of 500 N.
f. A string of a violin that has a length 0.8 m is pulled with a force that produces a
fundamental vibration of 190 Hz. What speed do the transverse waves have on
this violin string?
g. Which are the intensities corresponding to sounds of 5 dB, 15 dB and 25 dB?
h. If a person placed 8 m from a sound source, will hear the sound with an
intensity of 3.2×104
W/m2
. With which intensity will a person placed 3 meters
from the sound source hear it?
19. Share your results with one of your classmates, providing and receiving feedback.

20. Based on the above, make a summary with the obtained results and the diagrams of
each problem including the formulas.
1. Mention the characteristics of sound, as well as the physics formulas to determine it.
2. Indicate the procedure to perceive the impact of sound, with the necessary equations
to achieve it.
a. Applying the previous data, solve the following problems:
b. What is the Young’s modulus of a metal if the speed of the sound in a rod of
this metal is 4550 m/s and the metal density is ρ=5230 kg/m3
?
c. If a piece of copper rod 2.2 m long has a density of ρ=8800 kg/m3
and the
Young’s modulus for this material is E=1.17×1011
Pa. How long will take the sound to
get from one end to another of the copper rod?
d. The magnitude of the speed of longitudinal waves in a rod of a certain metal
has been measured in 3550 m/s; find the Young’s modulus of the rod if the density of
the material it is made of is r=7850 kg/m3
.
e. A boat sends a sound wave into the seabed, which returns after 0.5 seconds
because it reflects, how deep is the ocean? Consider the seawater module is
E=2.1×109
Pa and that r=1030 kg/m3
.
f. What frequencies will a pedestrian hear of a sound coming from the horn of an
oncoming car and then moving away, if when coming out of the horn the sound has a
frequency of 520 Hz and the car is moving at 60 km/h?
g. Juan is riding his bike eastward at a speed of 15 km/h and hears the siren of an
ambulance (700 Hz) that moves west at 60 km/h. Which frequency will the child hear?
h. Which frequency of sound will a car driver hear if a truck moving at 60 km/h
passes him, knowing that the car is moving at a speed of 40 km/h in the same direction
as the truck, and the truck driver honks at 500 Hz?
3. Make the diagram of each problem with the accurate equations for their solution.
4. Integrate the results of your exercise in a report.
1. Individually, solve the following problems regarding to:
a. Fluids at rest and fluid dynamics
i. What volume of water has the same mass as 100 mm3 of gold?
What is the specific weight of gold?
ii. A submarine is submerged at a depth of 200m and then levels off.
How it is achieved that inside the submarine atmospheric pressure is
maintained? What are the pressure and total force applied to a hatch
1m wide and 1.5m long? (The density of seawater is available at
tables).
iii. A hydraulic press has a 30mm ratio input piston and 75mm radio

output piston. What input force is needed to provide an output force
that is able to lift a truck 1300kg?
iv. The inlet tube that supplies air pressure to operate a hydraulic
jack has a 30mm radius. The output piston has a 64mm radius. What
air pressure should be used to lift with the crane a 2300kg mass?
v. A balloon operates at an altitude where the air density is 0.9 kg /
m3. At that altitude, the balloon has a volume of 20m3; the balloon
is filled with helium (helium has a density of: ρHe = 0178 kg / m3).
If the weight of the balloon bag is 94N, what load can the globe
withstand at this altitude?
vi. A balloon filled with helium has 21m radius and the mass of the
entire globe is 50kg. What extra mass can the balloon load?
vii. Through a tank terminal with radio 20mm, water flows with a
velocity of 3m / s. What is the flow in liters per minute if 1L =
0.001m3? With this flow: how much does ir take to fill a container of
20L?
viii. In a large tank filled with water, what is the rate at which water
from a crack that is 5m below the surface of the wáter spills? The
area of the crack is 20mm2. What is the water flow of the crack?
ix. In the wall of a large water tank, there is a hole radius of 50mm,
located 4m below the water level. How fast does water flows out
through the hole? What volume of water leaks through the hole in
5minutes?
b. Vibration, waves and sound
i. A ball is tied at the end of a rope and swings in a circle at a
constant speed, doing 60 revolutions a minute. What is the
frequency, which period does this movement have?
ii. The tines of a tuning fork having a vibration frequency of 300 Hz
and amplitude of 2.2mm. What is the speed if the displacement is
1mm?
iii. A spring is compressed a distance of 35mm. If its constant is k =
190N / m. What work (W) does the compression force on the spring
perform? What is the potential energy acquired by the spring?
iv. A metal wire with a mass of half kg is half a meter long and is
subjected to a tension of 100N. What is the speed of a transverse
wave along the wire?
v. Find the mass of a 4m rope subjected to tensile strength of 300N
maintaining a shear wave speed of 150m / s.
vi. How long it takes for the sound to travel through a piece of rod
2.5m long if it is made of copper? (the density of 8800kg / m3 and

2. Based on
the above,
make a
report,
include the
following for
each
problem:
a. R
elevant
concepts
b. Cl
ear
posing of
the problem
c. Execution of the solution
d. Evaluation whether the results are coherent
Part 1
1. Based on your previous knowledge, describe the meaning of electricity.
2. Make a list of all multiple uses of electricity in daily life.
3. Mention the characteristics or qualities that electricity has, according to its function in
daily life.
4. Mention different forms in which you consider that electricity can be measured
according to its characteristics and qualities, as well as its uses.
5. Make a conceptual map with all the information you found about electricity, include the
definition, characteristics, qualities and uses of electricity (guide your conceptual map into
the measurement of electric charges and their state as well as in the laws that they follow).
6. Share your work with a partner and complement your conceptual map if necessary.
7. To continue with this activity, you must collect data about electrostatics and the laws,
principles and equations that are used for charges at rest.
Part 2
8. Get together in teams and share information about electrostatics; use it to complement
the conceptual map.
9. Choose the more complete electricity conceptual map, so that you can decide the
methodology to measure the electric charges of an object according to its state or position.
Remember to show all formulas and laws that must be applied and the required instrument
to measure it (electroscope).
10. Perform the following experiments in the Physics Lab with the required material, as well
as the one provided by your teacher:
the modulus of elasticity 1.17x1011Pa).
vii. Sound from a 55dB horn is measured at a distance. What is the
intensity of the sound in W/m2?
viii. A car has the radio on and emits 560Hz while it moves with a
linear speed of 60km / h. At first it comes closer to a person who
does not move, and then goes away from it with the same linear
velocity. What frequencies are those that the listener, who did not
move from the same place, hears?
ix. The City subway advances to 72km / h and sounds a 330Hz horn
when passing through an intersection where there is a stationary
observer. What are the frequencies of the sound the observer hears
when the metro passes by?

Click on each experiment to read the instructions.
Experiment 1
 Insert the metal rod in the hole of the rubber plug.
 Put both tin strips in the inferior side.
 In the top side put a small aluminum ball.
 Introduce the rod in the flask, with the rubber plug, so that it works as an
electroscope as the one in the image.
Image retrived from
http://www.indaga.cl/indaga/index.php?page=shop.product_details&product_id=54&flypage=flypage.pbv.v1.tpl&pop=0&option
=com_virtuemart&Itemid=2
For educational purposes only
 Put the ebonite or rubber bar close to the electroscope and observe what happens.
 Rub the bar with the piece of cloth or rabbit fur and bring it close again to the
electroscope, what happens?
Experiment 2
 Rub the bar or plastic ruler with the cloth or rabbit fur.
 Bring the bar close to the electrostatic pendulum and observe what happens to
spheres and answer:
 What type of electrification is done by the plastic ruler or bar?
 What happens with the spheres of the pendulum?
 Why the spheres are electrified?
11. Considering the instructions for each experiment, answer the following questions:
 How does a body become negatively charged?
 How do you call the type of electrification that takes place when a body with an
electric charge gets close to another one and electrifies it?

 Suppose that you walk over a carpet and you get electrified, then you touch a
metal rod, and feel a small discharge, the rod gets electrified as well, explain why this
happens.
 If you comb your hair it gets electrified and the comb gets electrified as well.
How can you know which one gets the positive charge?
Part 3
12. Based on the previous part of the activity, make a video showing the obtained results in
both experiments. Use the laws to determine the electrostatic state of the electric charges
including the following:
a. Experiment 1: explanation of how an electroscope works, showing what
happens when bringing an ebonite rod near the ball of the electroscope before and
after rubbing it with the scrap of cloth or rabbit fur.
b. Experiment 2: the type of electricity in the plastic rod and the explanation of
what happened to spheres of the pendulum.
13. Write down your conclusions about the importance of physics to explain the charges at
rest.
14. Describe what an electric charge is and its possible interactions.
15. Show the methodology and formulas to calculate the interactions between electric
charges.
16. With previous information, solve the following problems:
a. The average weight of a common person is around 65 kg. If two common
persons have a 1C charge each, one positive and the other negative, which
should be the distance between them such that the force of electric attraction
between them is equal to their weight, 700N?
b. Two small spheres separated by a distance of 0.3m have similar charges. How
many exceeding electrons must be in each sphere if the magnitude of the
attraction force between them is of 5.5x10-21
N?
c. Two point charges are placed over the x-axis as follows: charge q1=+3nC is at
x=0.26m, and charge q2=+6nC is at x=-0.45m. Find the magnitude and
direction of the total force exerted by these two charges over a negative point
charge q3=-8nC that is at x=0m.
d. Three point charges, q1=+7x10-6
C, q2=-7x10-6
C and q3=+3x10-6
C, are placed on
the corners of an equilateral triangle with sides of length 80 mm. Find the
magnitude and direction of the net force over charge q1=+7x10-6
C.
e. Two identical charges separated by 0.040m have an attractive force of 2kN.
Find the magnitude of each.
f. Two point charges are attracted from each other with a force of 6kN. If the
distance between them is reduced to one fourth of its original value, determine
the new force of attraction between them.
g. A charge q1=+6μC is 0.06m at the right of a charge q2=-9μC. Find the FN over
charge q3=-1.9μC that is 0.03m at the right of charge q2?

h. Two identical charges have an attractive force of 60N when the distance
between them is 0.075mm. Determine the magnitude of each charge.
17. Make a diagram for each of the previous problems along with its formulas, obtained
results and conclusions.
18. Describe briefly how electric field is conformed.
19. Show the formulas you need to calculate the behavior of an electric field.
a. Find the magnitude and direction of the electric field E between two horizontal
plates such that an upward force of F=5x10-4
N is produced over a charge
+55μC.
b. A charge q1=-3μC placed at a point on space experiments a force of F=6x105
C.
Find the magnitude of the electric field E at that point.
c. Determine the electric field intensity E at a point 0.05m above a charge q=-
10μC. Find the magnitude and direction of force F exerted over a charge +3nC
located at that point.
d. On a certain point, the electric field intensity is of 50N/C toward North. An
unknown charge receives a force of 5x10-5
N toward South. Find the magnitude
of the unknown charge.
e. Find the electric field intensity in the midpoint of a straight line 0.8 m length that
joins a charge +40μC with another charge -60μC.
f. A charge +40μC is 0.04 m above an unknown charge q. The electric intensity
of a point at 0.01 m above a charge 20μC is of 5x109
N/C and is directed
upward. Find the magnitude and sign of the unknown charge.
g. A charge -25μC is 0.5 m at right from a charge 49μC. Find the net field intensity
at a point located 0.03 m directly above charge -25μC.
h. Find the distance from a point charge q=100nC where the field intensity is
equal to E=6kN/C.
i. The charge density on each of two parallel plates is of 5μc/m2
. Find the
intensity of the electric field E between both plates.
21. According to previous problems, make a written report about the methodology you
followed to solve the given problems along with their diagram, formulas, results and
conclusions.
Part 1
1. Describe, based on your experience, the concept of voltage.
2. Explain what you think it happens when there is high or low voltage in an electric
system.
3. Represent graphically the form in which you consider that a high and a low
voltage happens in an electric system. Include names of each component in the
electric system and the causes that produced the voltage.
4. Complement and correct your graphic representation with the information about
voltage.

5. Share your work with a partner, provide and receive feedback on opportunity
areas. Complement your work if necessary.
6. To continue this activity, find information about electric potential.
Part 2
7. Gather in teams and share your graphic representation of voltage; add relevant
information about electric potential.
8. Show the necessary procedures and equations to find electric potential in an
electric system.
9. With the previous information and required material, along to the one provided
by your teacher, perform the following experiment in the physics lab.
Part 3
10. Based on your results, make a presentation about electric potential and zones of
equal potential (equipotential) including:
a. Explanation of electric potential and potential difference concepts.
b. Sketch of results in millimeter paper sheet.
c. Answers to the following questions:
 How can you calculate the electric field of two equipotential lines?
 Why equipotential lines never cross each other?
 Suppose that a test charge is placed in an electrolytic current,
such as the one in the experiment. Which will be the path of the charge?
 Why do force lines form a 90° angle with the lines of equal
potential when passing through them?
 Find the work done to transfer a unit charge from the first
electrode to the second.
 If electric potential is held constant in a region of space, what
happens to electric field in that region?
11. Write down your conclusions about the lines of equal potential that exist
between two points (electrodes) of different potential.
12. Describe what does the Gauss’s law is its use in the electric calculations.
13. Determine the methodology and equations necessary to apply the Gauss’s law.
14. With the previous information, solve the following problems:
a. A charge +6x10-9
C is found over the surface of a hollow metal sphere whose
radius is 0.04m. Apply Gauss’s law to find the electric field intensity E at a
distance of 0.015m from the surface of the sphere. Find the electric field E at a
point located 0.015m within the surface.
b. Two parallel plates with 0.025m width and 0.05m length are placed vertically
such that the field intensity E between them is 11kN/C directed upward. Find
the charge of each plate.

c. A sphere with radius 0.035m has a charge 5 x10-6
C at its surface. Find the
electric field E at the surface, the field at 0.02m out of the surface and the field
at 0.02m within the surface.
d. Use the Gauss’s law to show that the field E at the exterior of any solid
conductor is given by: .
e. Find the electric field E at 0.02m from the surface of a sphere with radius 0.1m
if it has a superficial density charge +8x10-9
C/m2
.
f. Apply Gauss’s law to show that electric field E at a distance R from an infinite
line of charge is given by: , where l is the charge per unit length.
According to these, build a Gaussian surface.
g. Apply Gauss’s law to show that field E out of a charged solid sphere, at a
distance r from its center is given by: .
h. If two charges +7 x10-9
C and -6 x10-9
C are separated 0.04m suspended in air,
at which point on the line that join both charges the magnitude of the electric
field will be E = 0 N/C?
15. According to the previous actions, make a summary about the methodology followed to
solve the given problems along with their diagram, formulas, results and conclusions.
16. Describe electric potential energy.
17. Determine the methodology and equations to calculate electric potential energy.
a. The magnitude of the electric field E between two parallel plates is 8kN/C. The
distance between them is 0.03m. Find the work done by the electric field E
when moving a charge -3 x10-6
C from the negative plate to the positive plate.
b. With the results obtained in the previous exercise, answer the following:
 How much work is done by field E to move that same charge back to
the positive plate?
 Find the potential energy when the charge is in the positive plate and
when it is in the negative plate.
c. Calculate the potential energy of a charge +6nC placed at 0.07m from a charge
+76 x10-6
C. If the same charge if at 0.07m from a charge -88 x10-6
C, find its
potential energy.
d. Find the distance from a charge -8 x10-6
C to a charge -4 x10-9
C if there is a
potential energy of 9.5kJ between them. Find the initial force on charge -4 x10-
9
C.
e. Find the potential energy of a system of a charge of +7 x10-6
C is found at 0.06m
of another charge of 20 x10-6
C?
f. How will potential energy change if a charge +7μC is placed at a distance of
only 0.006m? Determine if the potential energy will increase or decrease as a
result.

g. Find the change in potential energy when a charge 10 x10-9
C at 0.09m from a
charge -7 x10-6
C is then placed at 0.3m from the same charge. Determine if the
potential energy will increase or decrease as a result.
h. Two identical charges q1 and q2 make up a system with a potential energy of
1590J when the distance between them is 0.4m. Find the magnitude of the
charges q1 and q2.
i. Find the distance at which you need to place a charge -16 x10-6
C from a charge
10 x10-9
C such that the potential energy between them is equal to 9x10-5
J.
19. Get together with your classmates so that you can share your results and the steps you
followed to solve the problems.
20. Based on the previous problems, make your conclusions about the calculations of
electric potential energy and conservation on a paperboard piece.
21. Describe what electric potential is in an electric system along with its Physics formulas.
22. Explain briefly the relation between electric potential and electric field.
23. Use the previous information to solve the following problems:
a. Find the potential at a point in space located at 0.07m from a charge -50 x10-6
C.
Find the potential energy if a charge +4 x10-6
C is located at that point.
b. Find the potential energy at the midpoint from a line that joins charge -15 x10-6
C
with a charge +13 x10-6
C that is located 0.08m from first charge.
c. A charge +55 x10-9
C is 0.08m at left of a charge -16 x10-9
C. Find the potential at
a point located 400cm left from charge q=16 x10-9
C.
d. Two points, A and B are located 0.07m and 0.03m from a charge 100 x10-6
C.
Find the potential difference between the two points. Determine the work done
by the electric field when a charge 15 x10-6
C is displaced from point A to point
B.
e. Points A and B are at 0.05m and 0.03m from a charge +13 x10-6
C respectively.
Determine the required work against the direction of the electric field to
displace a charge +15 x10-6
C from point A to point B.
f. A charge q1=+8 x10-6
C is at the origin (x=0mm), and other charge q2=-3 x10-6
C
is at x=60mm. Find the work done by the electric field if a charge q3=-4 x10-6
C is
displaced from point x=15mm to point x=5mm.
g. Determine the distance between two parallel plates if the electric field intensity
between them is 5V/m and the potential difference is 127V.
h. The potential difference between two parallel plates is 220V. A charge 8 x10-6
C
accelerates along all potential difference. Find the kinetic energy given to the
charge.
24. Get together the information of each problem by using a flow chart (one for each
problem) that shows the methodology and results you obtained.
25. According to your experience, describe the concepts of charge and electric field. Make
a drawing by hand or in the computer to show the lines of an electric field around a
particle.
26. Determine the methodology, formulas and units for solving the problems of electric
charges, electric fields, Gauss’s Law, electric potential energy and electric potential.

27. Make a list of ten applications of the problems related to electric charges, fields,
potential and potential energy, proposing a problem for each of the five module
lessons.
28. With the previous information, solve individually the following problems related
to electric charges, fields, potential and potential energy; consider that for each
problem you must identify relevant concepts, analyze the problem clearly, solve it and
evaluate it so that results are coherent:
a. Two spheres, each with a charge of +3x10-6
C, are separated by 100 mm. Are
they attracting each other or rejecting? Determine the force between them.
b. A charge +4x10-6
C placed at point P within an electric field, experiences a force
of F=-8x10-4
N. Determine the intensity of the electric field.
c. Applying Gauss’s Law, demonstrate that a field outside a charged solid sphere
(q=total charge over the sphere) at a distance r from its center, has the
following formula:
d. A plate with positive charge is 0.05 m higher than a plate with negative charge,
and the electric field has an intensity of E=5x104
N/C. Determine the work
performed by the electric field E when a charge of +5x10-6
C moves from the
negative plate to the positive plate.
e. Find the electric potential at a point located at 0.05m of a charge of +8x10-6
C.
Find the potential energy of a charge of 3x10-9
C that is located at that same
point.
29. Share and compare your procedures and answers for each problem with a classmate.
30. Based on your results, make a graphic representation of each problem justifying its
solution with equations and corresponding procedures.
31. Write your conclusions about the applications of physics calculations related to
charges, fields and potential energy in the life of human beings.
Part 1
1. Based on your previous knowledge, describe what is a series circuit and a parallel
circuit.
2. Make a list of three practical applications of a series circuit and five applications of a
parallel circuit.
3. With the information you found about Ohm’s Law and Kirchhoff’s Law, make a
conceptual map that includes all the procedure to use these laws.
4. Share your work with a classmate; complement your conceptual map if necessary.
5. To continue with the activity, you make a research about the calculation of equivalent
resistances.
Part 2
6. Get together in teams and share the information you got from the research. Add
relevant information in the conceptual map you worked previously in this activity.

7. Select the most complete conceptual map in the team to determine the methodology
for the application of Ohm’s and Kirchhoff’s Laws. Remember to write down formulas and
laws to apply, as well as the instrument required to measure current, resistance and
voltage.
8. Make the following experiment in the Physics lab, using the required material and the
one provided by your teacher:
a. At one side of the perforated board, build a series circuit with 3 sockets, as
shown in the following figure:
b. On the other side, build a parallel circuit as the one shown in the following
figure:
c. In each part of the circuits (series and parallel), measure current and voltage
with the multimeter.
d. Considering the differences in both circuits, calculate voltage, current and
equivalent resistance for each case.
e. With obtained results fill the next chart:
Circuit Voltage Current
Equivalent
resistance
Series
Parallel

9. According to the experiment, solve the following questions:
a. How do Christmas lights work?
b. If some resistors are working on a circuit and the others are disconnected, we
are talking about a ____________ circuit.
c. Explain how is the value of the equivalent resistance of a parallel circuit with
respect to any other resistance that conform it.
d. If the voltage drop on a circuit is the same in each resistor that conform it, how
do resistors are connected?
Part 3
10. Based on previous results, make a video showing the results of the experiment,
including measurements and the application of Ohm’s and Kirchhoff’s Laws to determine
the equivalent resistances, currents and voltages of each section of the circuit. You should
also include:
a. Procedure used to calculate equivalent resistances.
b. Ohm’s Law application in the solution of the circuit.
c. Steps to follow to apply Kirchhoff’s Law in the solution of the circuit (voltage
and current calculation).
11. Write down your conclusions about the importance of Physics to explain the operation
of direct current circuits.
12. Describe what an electric current is and resistance. Explain how they interact in a
circuit.
13. Explain the methodology and formulas required to calculate the interactions between
current, resistance, voltage and power.
a. If a charge of 1000 Coulombs flows across a given point in 2 seconds, find the
electric current in amperes.
b. Calculate the current in amperes when a charge of 800 Coulombs passes
through a given point in 5 min.
c. Determine the emf required so that 13 mA can pass through a resistor of 200Ω.
If that same emf is applied to a resistor of 1kΩ, find the new current.
d. A direct current generator of 127V provides 2.9kW to an electric oven.
Determine the current it provides. Find the resistance.
e. A piece of copper wire (r=1.78x10-8
Ω • m) with length 5 m, has a cross section
of 5 mm2
(at 20°C). Find the electric resistance of the wire.
f. A wire 2 mm diameter and 100 m length has a resistance of 3Ω (at 20°C). Find
its resistivity.

g. An emf source of 127V is connected to a heating element that consists of a
nichrome wire coil (r=100x10-8
Ω •m) of cross section of 1.5 mm2
. Find the length
of the wire so that power dissipation is of 920W.
h. A wire of a certain length (a=0.0065/°C) has a resistance of 4Ω (at 20°C). Find
its resistance at 80°C.
15. Based on previous results, make a diagram of each problem along with its formulas,
results and conclusions.
1. Describe what an electric current is and resistance. Explain how they interact in a
circuit.
2. Explain the methodology and formulas required to calculate the interactions between
current, resistance, voltage and power.
 A 150Ω resistor is connected in series to a1kΩ resistor and to a battery of
127V. Find the effective resistance and current in the circuit.
 A 10Ω resistor is connected in parallel to 32Ω resistor and a voltage source of
24V. Find the effective resistance and total current provided in the circuit. Determine
the current in each of the resistors.
 A 18Ω resistor and a 30Ω resistor are first connected in parallel and then in
series with a voltage source of 12V. Find the effective resistance and current in each of
the connections of the circuit.
 Find the equivalent resistance of the following circuit:
Image obtained from http://www.oocities.org/uniteciec/problemas2.htm For educational purposes only.
 Using the mesh method, obtain the values for currents IA, IB that flow through
the given circuit:

Image obtained from http://e-
ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/2750/2954/html/43_mtodo_de_mallas.html For educational
purposes only.
4. Based on previous information, make a diagram of each problem showing formulas,
answers and conclusions.
Part 1
1. Describe, based on your experience, the concept of magnetism.
2. According to your knowledge, how does a compass, as the one in the image,
operates?
3. In which nature elements you think a permanent magnet can be found?
4. With all collected information about magnetism and magnets, explain how you can
build an electromagnet and make a diagram where you explain the operation of a compass
and a magnet.
5. Share your work with a classmate and complement your information.
6. To continue working with this activity you need to make a research about magnetic
poles, magnetic field and force lines.
Part 2

7. Get together in teams and share the diagram of the electromagnet. Add relevant
information about magnetic fields, magnetic poles and force lines.
8. With the previous information and the required material perform the following
experiments:
Experiment 1
a. Hang a piece of string from a stand and on other end tie a magnet bar, so it looks
centered. It will be seen that no matter the position in which it is released it will always
look for North and South Pole of Earth.
b. Bring near a magnet to the one that is at rest suspended from the ceiling, so that
their poles match (north with north, south with south).
c. Repeat the previous step, but now bring near the opposite pole (north with south).
d. Write down your observations.
e. Name the law that corresponds to this behavior.
Experiment 2
a. Place a sheet of paper over a magnet bar and sprinkle lime filings over it.
b. Explain what happened to the lime filings.
Experiment 3
a. Place 2 magnets so that same poles are next to each other, observe what happens to
the lime filings and explain.
b. Repeat the experiment, but now place the magnets so that opposite poles are
together. Place the sheet of paper above and sprinkle the filings. Write down your
observations. Draw the magnetic field lines.
c. Repeat the experiment, but now place the magnets parallel to each other and draw
the magnetic field lines.
d. Put the needle over a table, and holding it firmly, rub it several times with one of the
magnet poles, but always to the same direction.
e. Put water into the crystallizer.
f. Place the needle (glued to the cardboard) over the water of the crystallizer (be
careful to allow it flow in the center without touching the walls of the crystallizer).
g. The needle, now converted into a small magnet, must turn to the direction North-
South.
h. Walk along with your new compass (the needle) and you will see that the needle
will always point into the same direction. Explain why this occurs.
Part 3
9. Based on the obtained results, make a presentation about magnetism that includes:

a. Explanation of the concept of magnetic field, magnetic pole and force lines.
How did you apply these concepts in the experiments?
b. Pictures of the results of the experiment.
c. List of principal magnetism laws.
d. Answer the questions:
i. How can you calculate the electric field between two equipotential
lines?
ii. If you break a rectangular magnet, would it still have a north pole and a
south pole?
iii. Why?
iv. Which is the difference between electric and magnetic field?
v. Make a list of three materials that you can use to build a magnet.
10. Write down your conclusions about the magnetic field lines and electromagnets.
11. Solve individually the following problems:
a. Make a list of 15 things in which magnetism is involved in your daily life.
b. A proton (q=+5x10-19
C) is injected from right to left into a field B of 0.5 T
directed toward the upper side of a sheet of paper. If the velocity of the proton
is of 4x106
m/s, find the magnitude and direction of the magnetic force over the
proton.
c. An alpha particle (+2e) its projected into a magnetic field of 0.14T with a
velocity of 3.9x106
m/s. Find the magnetic force over the charge at the instant in
which the direction of its velocity forms an angle of 55° with respect to the
magnetic flux.
d. An electron moves at a velocity of 7x105
m/s forming an angle of 45° to the
North of a field of B that is directed toward the East. The electron experiments
a force of 6x10-18
N directed inward the page. Find the magnitude B and the
direction of the velocity.
e. A proton (+1e) moves vertically upward at a velocity of 3x106
m/s. It passes
through a magnetic field of 0.2T directed to the right. Find the magnitude and
direction of the magnetic force. If an electron is placed instead of the proton,
find the new magnitude and direction of the magnetic force.
f. A wire 40 cm long conducts a current of 2A perpendicular to the direction of a
magnetic field B=0.25T. Find the magnetic force over the wire.
g. A wire 50 cm long conducts a current of 1A forming an angle of 35° to the
north of a magnetic field directed toward east. Find the magnitude of the
magnetic field so that a force of 17N can be exerted over the wire. Find the
direction of the force.
h. A piece of wire 1m long forms an angle of 87° to the South with respect a
magnetic field of 3T directed toward West. Find the magnitude and direction of
the current flowing through the wire if it experiments a force of 13N directed
outward the sheet of paper.

12. Get together in teams and share your personal results and conclusions. Make a
summary that contains the diagrams for each problem along with relevant formulas,
results and conclusions of all team.
13. Solve individually the following problems related to the formulas of Biot-Savart:
a. If we immerse a circular coil of 190 mm diameter into a material of relative
permeability of 3 and the coil conducts a current of 8A, find the magnetic
induction at the center of the coil.
b. A circular coil with a diameter of 100 mm, which is at the same plane as the
one of the sheet, conducts a current of 6A counter clockwise. The coil is
immersed in a material of relative permeability of 2.5. Find the magnitude of the
magnetic induction at the center of the coil.
c. A solenoid with length 65 cm and radius 2 cm has 300 turns of copper wire
around a non-magnetic material. If the current flowing through the wire is 3.2A,
find the magnetic induction along the center of the solenoid.
d. A circular coil has 100 turns and 87 mm radius. Determine the current that
should flow through it in order to have a flux density of 0.89mTat the center of
the coil.
e. Calculate the magnetic induction that exists in air at a distance of 20 mm from a
long wire that conducts a current of 6.5A.
f. A circular coil has 120 turns of wire in air and has a diameter of 14 cm; the coil
is in the same plane as in the sheet. Find the current I that must flow through
the wire so that a flux density of 5000µT can be produced at its center.
g. Find the magnetic induction B that exists in air at a point located at 15 cm from
a long wire that conducts a current of 2A.
14. Try to solve the exercises with Ampere’s Law (chart of image 14.3.1). Identify the
similarities and differences.
results and conclusions of all the team.
16. Solve individually the following problems:
a. Two graduated rulers 1m long pass in beside an observer with a speed of 0.2c
and 0.7c, respectively. Determine the lengths that the observer will record.
b. A blue 1m long graduated ruler is aboard a spaceship A and another red 1m
long graduated ruler is aboard a spaceship B. Suppose that spaceship A
exceeds spaceship B at a speed of 0.95c, find the length of each of the rulers
with respect to a person that travels aboard spaceship A.
c. The light of a spaceship that passes beside an observer in space travels at
0.55c. The observer records the flickering light’s frequency as 3Hz. Find the
real frequency of the flickering light.
d. A particle at rest, with radius 1 mm, is placed over a table. Find the speed at
which an observer must be so that when measuring that same radius he
records now a measurement of 0.7 mm.

e. A space ship passes beside an observer with a speed of 0.88c. A passenger in
that same space ship records that he delays 7 s crossing the cabin from one
side to the other. Find the time that the observer will record for that same
event.
f. A rocket passes beside a space station at a speed of 0.85c. A person in the
station recorded 20 seconds as the time interval of an event that happened
inside the rocket. Find the time interval of that same event recorded by a
passenger in the rocket.
g. Prove that a photon with stored energy of 2.1eV has a wavelength of 590x10-
9
m.
h. Find the wavelength of De Broglie for a proton (m=1.67 X 10-27
kg) when it
moves with a speed of de 2x107
m/s.
i. The wave length of De Broglie of a particle is 3x10-14
m. Find the amount of
movement of the particle.
results and conclusions of all the team.
18. Based on your experience, describe the concepts of current, voltage, and resistance,
along with their characteristics and properties.
19. Draw the lines of electromagnetic field around a magnet.
20. Determine the methodology, formulas and units used to solve the problems of
electricity (Ohm’s law and Kirchhoff’s laws), and the problems of magnetism (Ampere’s
law, Oersted and Biot-Savart experiments).
21. Make a list of ten applications of circuits that use alternating current and ten
applications that use direct current.
22. Propose a problem of equivalent resistance in parallel where you need to apply Ohm’s
law, and Kirchhoff’s law for its solution.
23. Exchange your proposed problem with your classmates and let them answer it. You
should also solve a classmate’s problem.
24. Identify for each problem the relevant concepts by solving and evaluating them.
25. Based on your work, think about a circuit used in daily life where the problem can be
applied. Justify the using the correct equations and methodology.
26. Write down your conclusions about the applications of the calculations of electricity and
magnetism in your daily life.
Parte 1
1. De acuerdo con tu experiencia, describe qué es un fluido.
2. Indica las cualidades (propiedades) que posee un fluido y fundamenta cada una
con ejemplos.
3. Representa gráficamente las propiedades de los fluidos y menciona frente a
cada representación los usos o funciones que tú consideras presentan los fluidos
por contar con esas propiedades.

4. Realiza un mapa conceptual que integre la definición y propiedades de un fluido,
junto con sus correspondientes ejemplos.
5. Comparte tu trabajo con algún compañero e integra a tu mapa conceptual la
información faltante.
6. Para continuar con la actividad es importante que recopiles datos sobre los
fluidos, así como las leyes/principios y ecuaciones que rigen sus propiedades/
estados.
Parte 2
7. Reúnete con uno de tus compañeros y discutan sobre los estados que pueden
presentar los fluidos, así como las leyes que los rigen o explican.
8. Indiquen el procedimiento y ecuaciones necesarias para determinar el
comportamiento de un fluido, según las leyes (principios) de Pascal y Arquímedes.
9. Realicen los siguientes experimentos en el laboratorio de ciencias, con el
material solicitado y el que te proporcionará tu maestro:
Haz clic en cada apartado para que revises su información.
a. Experimento 1
b. Experimento 2
c. Experimento 3
Parte 3
10. En base a lo anterior, realicen un video sobre los resultados de los tres
experimentos utilizando las leyes para determinar el estado de los fluidos que
incluya los siguientes criterios:
a. Experimento 1: explicación de lo que sucede con el huevo cuando es
colocado en agua sola y agua salada en un vaso y su fuerza de empuje.
b. Experimento 2: cantidad de agua recolectada en la probeta, fuerza de
empuje del objeto flotante y la aparente que proporciona el dinamómetro,
explicación sobre la situación de los cuerpos físicos para sumergirse,
permanecer o emerger de los fluidos.
c. Experimento 3: relación de los resultados con la Ley de Pascal y sus
aplicaciones, ventaja mecánica del dispositivo que construyeron con las
jeringas.
11. Redacten sus conclusiones sobre la importancia de la Física para explicar los
estados de los fluidos.
12. Indica las propiedades de los fluidos, así como su metodología de estudio bajo
los principios de Pascal y Arquímedes.

13. Con la información previa, resuelve los siguientes ejercicios:
1. Imagina que compras una placa rectangular de metal de 2mm de alto,
10mm de ancho x 50mm de largo, y una masa de 0.02kg. El vendedor te
dice que es de oro, pero para ver si de verdad es de oro, lo verificas
calculando la densidad de la placa. ¿Cuál es el valor de la densidad de la
placa? ¿Es de oro la placa rectangular?
2. Calcula el peso de un tubo de cobre si mide 1.50 m de longitud y tiene un
radio exterior de 20mm y un radio interior de 15mm.
3. El pistón de un elevador hidráulico para camionetas tiene 0.3m de radio.
¿Qué presión manométrica se requiere para levantar una camioneta de
2500kg de masa?
4. Una barra de aluminio tiene una masa de 9kg en el aire. Calcula el
volumen de la barra. Ahora imagina que sumerges en el agua la barra de
aluminio colgándola de una cuerda; calcula el peso aparente que tendría
la barra de aluminio en el agua.
14. Elabora los diagramas de cada problema junto con las fórmulas relevantes y los
resultados.
15. En el laboratorio de computación, ingresa a un simulador (como Phet Interactive
Simulations) y responde lo siguiente:
1. ¿Cuál es la presión absoluta del agua 2m bajo tierra cuando el
contenedor está lleno?
2. ¿Cuál es la presión absoluta del agua 2m bajo tierra cuando hay solo 1m
de agua en el contenedor?
3. ¿Qué ocurre con las lecturas de presión si cambias el líquido a gasolina?
4. Obtén los resultados tanto en el sistema métrico como en el sistema
inglés.
16. Con base en lo anterior, realiza un reporte que integre los resultados obtenidos
mediante el simulador computacional.
17. Describe brevemente la dinámica de un fluido y su metodología de estudio con las
ecuaciones de continuidad y Bernoulli.
18. Aplicando la información anterior, resuelve los siguientes problemas:
1. Corre agua por una tubería con un flujo de 0.750m3
/s y llega a todas las salidas
de una fuente. ¿Con qué velocidad saldrá el agua de los agujeros si estos
tienen un diámetro de 40mm? ¿Con qué velocidad saldría el agua si el
diámetro fuese de 120mm?
2. Fluye agua por un tubo circular cuya sección transversal tiene un diámetro
0.3m. ¿Qué velocidad tendrá el agua dentro del tubo si el flujo es de 1.20m3
/s?
3. Si la tubería del ejercicio anterior se conecta con una manguera, y en la
manguera la velocidad es de 3.8m/s, ¿qué diámetro tiene la manguera?
4. Un gran tanque lleno de agua tiene un agujero circular de 3mm de radio,
colocado a 10m debajo del nivel del agua en el tanque. Por la parte de arriba,
el tanque no está tapado. Calcula la velocidad a la que saldrá el agua y el
volumen de agua que se descargará por unidad de tiempo.

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