sesión 31

Sesión 31 Física y tecnología contemporaneas

SEMANA11 SESIÓN 31	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS (30 Horas)
contenido temático	6.1 Crisis de la física clásica y origen de la física cuántica. Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Indica fenómenos físicos que la física clásica no pudo explicar. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la información recabada en la indagación bibliográfica. De Laboratorio: Piedra volcánica (cuerpo negro), lupa, termómetro, papel blanco, papel negro, tapón de hule blanco y negro,
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Preguntas ¿En qué consiste la crisis de la Física Clásica? ¿Cuál es el origen de  la Física Moderna? ¿Qué experimentos participan en el origen de la Física moderna? ¿Cuál es el ´principio de la radiación del cuerpo negro? ¿Qué dicen la Ley de Stephan-Boltzman y Ley de Wien? ¿En que radica la hipótesis cuántica? Equipo 5 1 3 6 4 2 Respuesta Consiste en la imposibilidad de detectar un sistema de referencia en reposo absoluto y, también, en problemas relacionados con la emisión y absorción de ondas electromagnéticas. Esto exigió un cambio profundo en estas concepciones clásicas. La física moderna comienza a principios del siglo XX, cuando el alemán Max Planck investiga sobre el “cuanto” de energía. Planck decía que eran partículas de energía indivisibles, y que éstas no eran continuas como decía la física clásica. Por ello nace esta nueva rama de la física, que estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. Se conoce, generalmente, por estudiar los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella, o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores. Estructura atómica. Teoría cuántica. Efecto fotoeléctrico. Modelo del átomo de Bohr. Radioactividad. Relatividad. Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. Ley de Stefan-Boltzmann: La energía total radiada por un cuerpo negro por unidad de superficie y por unidad de tiempo (intensidad) es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. Itotal = s T4 Donde s es la constante de Stefan-Boltzmann y vale 5,67 10-8 W/m2K4. La ley de Wien nos dice cómo cambia el color de la radiación cuando varía la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender cómo varían los colores aparentes de los cuerpos negros. *Los objetos con una mayor temperatura emiten la mayoría de su radiación en longitudes de onda más cortas; por lo tanto parecerán ser más azules . *Los objetos con menor temperatura emiten la mayoría de su radiación en longitudes de onda más largas; por lo tanto parecerán ser más rojos .Además, en cualquiera de las longitudes de onda, el objeto más caliente irradia más (es más luminoso) que el de menor temperatura.  lmax T = 2,9 10-3 m K Que La energía de una radiación como la luz no se propaga de manera continua. Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: -          A Medir durante tres minutos, la temperatura del hueco de una piedra volcánica, expuesta a la radiación solar. -          B El Profesor  solicita que calienten el hueco de la piedra volcánica con la ayuda de una lupa- coincidir el foco de la radiación solar al centro del hueco de la piedra volcánica -          C Envolver con el papel blanco el bulbo del termómetro y colocarlo al sol durante tres minutos, medir la temperatura inicial y final, -          D repetir ahora con el papel negro. -          Registrar las temperaturas obtenidas en los seis casos.  OBSERVACIONES: Equipo Temperatura A oC Inicial      Final Temperatura B oC Inicial      Final Temperatura C oC Inicial      Final Temperatura D oC Inicial      Final 1 40 45 2 40 43 3 40 46 4 35 60 5 39 44 6 25 43 -          Cada alumno al terminar lo asignado, con los resultados obtenidos los tabula y grafica. -           El Profesor solicita a cada equipo que de acuerdo al análisis de los resultados, elaboren  sus conclusiones. Al darle calor al hueco con la lupa, aumento su energía y por lo tanto la temperatura final fue mayor. El método permitirá a los alumnos, tener un panorama del  tema de cuerpo negro. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                      Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

Recapitulación 10

SEMANA10 SESIÓN 30	Física 2 UNIDAD 5: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
contenido temático	RECAPITULACION 10

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Compilan el funcionamiento y uso de las ondas electromagnéticas. ·         Procedimentales ·       Elaboración de resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la información recabada en las dos sesiones anteriores.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA  - Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. 1. ¿Qué temas se abordaron? 2.  ¿Que aprendí?  3. ¿Qué dudas tengo? Equipo 1 2 3 4 5 6 Respuesta Esta semana aprendimos sobre las ondas electromagnéticas apartir  de ciertos experimentos como por ejemplo el dia martes hicimos un sistema para encender un dinamo y el jueves observamos la radiación en el fuego mediante ciertos instrumentos específicos  no hay dudas  L Esta semana aprendimos el tema de ondas electromagnética e hicimos experimentos; el día martes hicimos un sistema para encender un dinamo, jueves observamos la radiación atreves de unos lentes y observamos una vela, la lámpara y el sol. Esta semana se abordaron los temas: -Energía de ondas electromagnéticas. -Importancia tecnológica de las ondas electromagnéticas. Aprendimos como se genera una onda electromagnética, como se propagan y algunas características. Además de su uso en la tecnología. No hay dudas. L Los temas que se abordaron fueron: Ondas electromagnéticas, campo magnético y generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica) El equipo 4 aprendió como se puede generar la energía eléctrica a partir de la energía cinética. También observamos por medio de un espectroscopio la radiación o el espectro de la luz (luz de vela, luz artificial y los rayos del sol). Sí hay dudas. J Los temas que se abordaron, fueron los siguientes: la generación e importancia de las ondas  magnéticas, y los espectros de diferentes tipos de luz. Aprendimos a identificar la forma en que la energía mecánica se transforma en eléctrica, y a identificar los espectros de luz. No hay dudas J Aprendimos a a crear energía mecánica en energía eléctrica, así como esctros de radiación. Con diferentes instrumentos de física. No hay ninguna duda, todo estuvo claroJ FASE DE DESARROLLO - Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado. - El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores, FASE DE CIERRE  El Profesor concluye con un repaso de la importancia de los Fenómenos  electromagnéticos, funcionamiento y uso de las ondas electromagnéticas Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, solicitándoles que incluyan fotos de los experimentos en el Blog que contendrá su información, asimismo se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados para presentarla al Profesor en la siguiente clase. Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

5.23 Importancia tecnológica de las ondas electromagnéticas

Unidad 5 Fenómenos electromagnéticos 

5.23 Importancia tecnológica de las ondas electromagnéticas 

Las ondas electromagnéticas incluyen todas aquellas, desde las de menor frecuencia (como el radio), pasando por las microondas, el infrarrojo, luz visible, ultravioleta y rayos x, verás que mucha de la tecnología moderna depende de la generación, transmisión y recepción de dicha forma de energía:

- Con las ondas de baja frecuencia generalmente se realiza la transmisión de información: el radio y la televisión utilizan el intervalo de 3 Hz a 300 GHz

- Con el infrarrojo (300 GHz a 300 THz) se pueden realizar, entre otras cosas, la visión nocturna, la transmisión de señales a corta distancia (como el control remoto de la TV), o el análisis de defectos en piezas mecánicas.

- Con la luz visible se realiza, por ejemplo, la transmisión de datos (la fibra óptica).

- Con el ultravioleta (3 - 30 PHz) se realizan aplicaciones estéticas, como el famoso bronceado artificial y médicas (por ejemplo, detección de elementos biológicos, como se ve en la serie de televisión CSI).

Los rayos X (300 PHz) tienen principalmente aplicaciones médicas como las radiografías, aunque también tienen usos industriales (como detección de imperfecciones en maquinaria a nivel microscópico).

Por su efecto ionizante, los rayos gamma (> 30 EHz) tienen pocas aplicaciones (por ejemplo, para esterilizar equipo médico) y son más bien un subproducto de la industria nuclear (ya sea como parte de una planta de energía o durante la explosión de una bomba).