Energía

 Buen día mi nombre es Naidili Navarro tengo 24 años y soy egresada del Instituto Nacional de Panamá en bachiller en ciencias en el año 2013, siendo participante del grupo de danza Kuna del Nido de águilas. Actualmente soy estudiante de la universidad de panamá en la carrera de licenciatura en docencia en física, y participe activamente en el proyecto EDUCANDO con el propósito de brindar educación en áreas indígenas a las cuales es difícil su acceso.

He estado ejerciendo como docente desde hace 5 años y me alegra tener la dicha de este año trabajar con ustedes en la materia de física que, aunque a veces es la materia en la que llegan con temor sin duda siempre salen aprendiendo sobre el mundo que les rodea.

Estaremos trabajando los temas de la unidad de  energía, espero  que podamos disfrutar y aprovechar de esta clase tanto como sea posible.

 “BIENVENIDOS" 

 Clase n°1                  

Objetivos de clase:

• Conocer los tipos de energía existentes.
• Comprender el concepto que se tiene de la energía.

 

Buenos días jóvenes, la clase anterior estudiamos el tema del trabajo y como los objetos realizan trabajo. En esta ocasión introduciremos un nuevo termino a nuestra clase la cual es la energía, diariamente se usa la palabra energía en sus casas, pero pocas veces nos sentamos a analizar que es la energía en si ¿un fluido? ¿onda? A que nos referimos cuando hablamos energía y mas importante que concepto tiene energía en mecánica.

En nuestras casas todo funciona con en el uso de la energía. La necesitamos prácticamente para todo; como encender la luz, calentar y refrescar, para transportar mercancías y personas, para producir y preparar los alimentos, para fabricar casi todo lo que utilizamos, etc. También nuestro organismo, como el de cualquier otro ser vivo, necesita energía para mantenerse con vida y realizar sus funciones.

La energía es la capacidad de  realizar cualquier trabajo.

En la nube de palabras se muestran palabras relacionadas con el concepto de energía, entre estas palabras están: solar, placas, eólica  ¿Como se relacionan con la energía?

La energía esta en constante cambio, desde la química que es obtenida de los alimentos, como la energía solar que proviene del sol, la energía puede ser obtenida de diferentes maneras mientras se cumpla la ley de conservación de energía: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma; y dependiendo de donde se obtenga la energía, se dividen sus tipos 

 

Tipos de Energía 

Clase n°2  

Objetivos de clase:

•      Reconocer los diferentes tipos de energía existentes
•   Comprender la energía mecánica como la capacidad para crear trabajo y expresar su relación matemática.

Hola chicos, en esta clase hablaremos de los diferentes tipos de energía de manera más profunda.

 Aunque estamos hablando de energía en singular, en realidad ya vimos que existen diferentes formas de manifestarse la energía. Por eso es importante comprender el significado de expresiones como energía cinética, química, térmica, etc.,y en que se diferencian y como cumplen la ley de conservación de energía.

Energía química: Energía de las reacciones químicas 

Energía solar: Energía del sol (la luz)

Energía térmica: Energía del movimiento de átomos (calor)

Energía mecánica: Energía relacionada con el movimiento de los cuerpos.

Energía eléctrica: a través del movimiento de electrones.

Actividad sumativa: Tipos de energía

Fecha de entrega: ________________________

Objetivos:

• Utilizar el simulador de Cambios y formas energía del portal Phet Interactive simulations para comprender los cambios de energía en diferentes materiales.
• Describir cómo la energía puede cambiar de una forma de energía a otra.

Armar diferentes situaciones en el simulador de cambios de formas de energía, por medio del siguiente link: 

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_en.html

Entrar en la opción SISTEMAS.

Descargar el siguiente archivo con las indicaciones de la actividad:

Descargar Indicaciones 

Relación entre trabajo y energía

Clase n°3

Objetivos:

•     Identificar la relación que tienen el trabajo y la energía
•    Descubrir y aplicar a partir del concepto de trabajo, la ecuación matemática de la energía.

Hola chicos, ahora que ya tenemos una idea de lo que es la energía y las formas en las que puede presentarse, nos centraremos en estudiar la energía mecánica y su relación con el trabajo.

Antes de iniciar hay que tener recordar que es necesario tener claro los temas anteriores de dinámica sobre fuerza trabajo y cinemática.

En mecánica la energía se define como la capacidad de un objeto de realizar trabajo.

 Por lo que el cambio de energía produce el trabajo. En base ha estas afirmaciones se escriben dos ecuaciones, la primera que relaciona los cambios de energía con la diferencia de energía inicial y final de un objeto cual se representa mediante una resta.

Recordemos que la energía es la unidad estándar para medir la energía y el trabajo realizado es el joule, que se identifica con el símbolo J. En mecánica, 1 joule es la energía que se transfiere cuando se aplica una fuerza de 1 newton sobre un objeto y lo desplaza una distancia de 1 metro.

 

Actividad sumativa:                      Práctica

Fecha de entrega: ___________________

Objetivos: Resolver ejercicios donde es necesario aplica la ecuación de trabajo-energía.

Indicaciones:

Se entregarán diferentes ejercicios donde es necesario aplicar la ecuación de energía.

El estudiante debe resolver de manera correcta mostrando procedimientos o justificaciones en cada ejercicio.

Actividad

Procedimiento de envío:

Es necesario entregar el trabajo en un archivo de Word.

Evaluación:
Presentación (incluye entidad educativa, curso, titulo, nombre, fecha)    5pts.

Resolución de problemas ( 5pts cada  uno)

     Resuelve los ejercicios de forma clara, ordenada y correcta.

Ejercicios de trabajo-energía 

Clase n°4

Objetivos:

•       Aplicas la ecuación matemática que relaciona la energía y el trabajo para resolver ejercicios propuestos en clase.

Hola chicos, continuamos con el tema de trabajo-energía. El día de hoy vamos a resolver ejercicios con la ecuación de trabajo-energía, espero que la explicación los ayude a resolver las dudas que tengan a la hora de resolver la actividad pendiente, tengan a la mano lápiz y calculadora. Empecemos.

Los primeros ejercicios, pueden ser vistos en el siguiente vídeo:

                                        Todosobresaliente.com

Con la explicación dada en el vídeo sobre ecuaciones de energía-trabajo, nos guiaremos para realizar el siguiente ejercicio.  

Problema: Una bala impacta contra un panel de corcho a 350 m/s y tras atravesar sus 4 cm de grosor la bala sale a 40 m/s. Determina la fuerza que la pared opone al paso de la bala.

Paso 1. Datos

• mbala = 75 g
• vi = 350 m/s
• vf = 40 m/s
• Espesor panel =  ∆s = 4 cm = 4·10-2 m

Análisis 

Podemos usar el teorema de la energía cinética para calcular el trabajo que realiza dicha fuerza ya que:

• Conocemos la variación de velocidad que sufre la bala (y por tanto la variación de energía cinética)
• la fuerza resultante que actúa sobre la bala es justamente la que opone el panel.

     W=ΔEc=Ecf−Eci=12⋅m⋅(vf2−vi2)=

=12⋅75⋅10−2⋅(402−3502)=−45337.5 J

                                   =12⋅75⋅10−2⋅(402−3502)=−45337.5 J

Finalmente sustituimos en la expresión de la fuerza calculada anteriormente:

WΔs=−−45337.54⋅10−2=1133437.5 N

Espero que con la ayuda del vídeo y comprobando los ejercicios, sea mas claro la manera que se solucionan problemas de trabajo-energía.

Tipos de energía mecánica

Clase n°5

Objetivos:

•     Analizar la energía mecánica en diferentes sistemas.
•    Reconocer la energía cinética y la energía potencial.

Buenos días jóvenes, ya estamos en la recta final, hoy empezaremos el ultimo tema de los tipos de energía mecánica. Específicamente 2 tipos la energía cinética y la energía potencial.

Cualquier cosa que se esté moviendo posee energía cinética.

En la vida diaria existen muchos ejemplos de la utilización de energía cinética como el boliche, donde debes lanzar una bola a cierta velocidad.

 

La energía potencial es el tipo de energía que esta asociada a la posición relativa dentro de un sistema, es decir, la posición de un objeto con respecto a otro por ejemplo dos magnetos separados tienen energía potencial entre sí.

-       A partir de estas definiciones, veamos que sucede en estas situaciones:

 Una represa. ¿Como hace uso de la energía potencial?

 ¿ Como actúa la energía en cada punto?

 

Clase n°6 .                       Transformación de energía 

Objetivos:

• ·         Comprender las transformaciones de energía.

Hola chicos, el día de hoy continuaremos analizando la energía mecánica, tanto la cinética como la potencial y la manera en que interactúan.

-     

Imagínate subiendo la montaña rusa: se empieza a mover mediante una cadena que empieza a arrastrar hacia arriba nuestro coche, ganando altura. Según las clases de física vamos ganando también energía potencial: A mayor altura, mayor energía potencial y mayor velocidad de bajada. Si no se alcanza la suficiente velocidad no superaremos la siguiente subida.

Cuando hemos llegado al punto más alto y tenemos suficiente energía potencial, la fuerza de la gravedad nos atrae hacia el suelo y cuando estamos en el punto más bajo de la montaña rusa, más energía cinética tendremos.

La energía cinética que ganó será la que nos ayude a subir de nuevo, la que nos impulsará hacia arriba para volver a tener energía potencial y así sucesivamente.

Ahora veamos el análisis de una montaña rusa  como lo hicimos anteriormente pero ordenado para la materia de física. 

Se analiza cada punto donde esta el tren y se muestra si tienen energía potencial y cinética en cada punto, en el primero donde no hay velocidad no hay energía cinética  pero si potencial por la gran altura a la que se encuentra.

en el segundo punto toda la energía potencial se transformo en cinética dado que perdió su altura pero ganó velocidad.

Y en el ultimo tiene tanto velocidad como altura pero en menor grado. Estas relaciones en la energía son obligatorias dado que es una de las leyes que rigen el mundo:

La energía no se crea ni se destruye solo se transforma, el carro tiene la misma energía en cada momento solo que aveces es potencial y otras cinética 

Et = Ec + Ep

Actividad Sumativa:       Exposición

Fecha de entrega: __________________

Objetivos: Analizar y explicar una situación en la que sucede la transformación de energía.

Indicaciones: Se propondrán las siguientes situaciones para resolver:

1. Montaña rusa. ¿En cada punto que energías  están presentes?¿Cuanto es su velocidad V1? 

2. Cuales son las energías presentes en cada punto.

3. Un hombre leyendo un libro desde un balcón ¿Que sucede con la energía si se le cae el libro?

4.  Un hombre subiendo una colina con su bicicleta

Cada estudiante escogerá una situación para resolver y analizar en la siguiente clase, recuerde que las situaciones se dividen en diferentes partes. 

Tabla de Evaluación en Ponencias

Evaluación	Puntos
Pronunciación/comprensión (6pts)
Volumen (4pts)
Contenido (6pts)
Vocabulario (5pts)
secuencia de las presentaciones (6pts)

 Clase n°7: Exposiciones 

Objetivos: discutir ejercicios de transformación de energía.

(Discusión de los situaciones)

Contenido:

 Energía cinética y potencial

  Transformación de energía

 

Parcial 

Clase n° 8

Objetivos: Aplicar los conocimientos del tema por medio de una prueba parcial.

 Parcial n°3. Energía