Procesos Experimentales
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Procesos Experimentales Para la interpretación de fenómenos físicos en acciones de la vida común y el área de las especialidades, con el uso de modelos matemáticos para el análisis del comportamiento de variables. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS DEL ESTADO DE TLAXCALA Plantel 08 Apetatitlán
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Procesos Experimentales
Para la interpretación de fenómenos físicos en acciones de la vida común y el área de las especialidades, con el uso de modelos matemáticos para el análisis del comportamiento de variables.
COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS DEL ESTADO DE TLAXCALA
Plantel 08 Apetatitlán
OBJETIVO
• Diseñar, construir y utilizar recursos didácticos
accesibles a bajo costo para experimentar el
comportamiento de variables en un modelo
matemático relacionado con fenómenos físicos en la
vida común y en el área de las especialidades que
se cursan en el Bachillerato Tecnológico.
JUSTIFICACIÓN
•Uno de los inconvenientes que se observan cuando
se analizan conceptos, principios y procedimientos
de la ciencia física, es el no tener un espacio óptimo
para la experimentación de las situaciones teóricas;
en el entendido de que los laboratorios se
encuentran en constante uso o bien por no disponer
de recursos didácticos apropiados en éstos.
JUSTIFICACIÓN•Ante ello surge la tarea de proponer una estrategia que
enmiende esta carencia y a la vez eleve el interés de los
estudiantes por interpretar la utilidad del manejo de tales
conceptos, principios y procedimientos a través de observar
en un experimento dinámico y de bajo costo, aplicable al
aula de trabajo, el comportamiento de variables en un
modelo matemático, que caracterice situaciones didácticas
que muestren acciones comunes y las que se ensayan en
procesos de análisis ya sea en el laboratorio o en el taller
de las especialidades que se cursan.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos eléctricos y magnéticos”
PROPÓSITO GENERAL: Demostrar a través de una maqueta dinámica, los fundamentos de las fuerzas electrostáticas y el campo eléctrico.PROPOSITOS ESPECIFICOS.• Promover el interés de los estudiantes para interpretar
con fundamento en la ciencia y la Tecnología, el comportamiento de variables en un modelo matemático, de uno o más fenómenos asociados con acciones personales o del área de especialidad.
• Fortalecer en los estudiantes el desarrollo de la competencia genérica 5 y sus atributos “”Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos”.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos eléctricos y magnéticos”
•INTRODUCCIÓN La fuerza electrostática es directamente proporcional al producto de dos cargas de signo igual o diferente e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a ambas cargas.
El campo eléctrico es directamente proporcional a la carga en un punto de prueba e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde el punto de prueba a la carga
F E
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
RECURSOS MATERIALES 1. Alambre magneto calibre 20 o 222. Una bobina sencilla como las usadas en timbres o
electro magnetos, con núcleo de hierro expansible.3. Un interruptor tipo timbre.4. Un aro de aluminio.5. Tuercas o rondanas de acero.6. Un poco de limadura de hierro.7. Resorte u otro material elástico.8. Un LED.9. Un poco de soladura de estaño con su respectivo
fundente o pinzas para sujeción.10.Una base de madera u otro aislante.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOSPara la construcción y/o adecuación.
1. De la Bobina de inducción A con núcleo expansible de hierro.
2. Del indicador de campos magnéticos con limadura de hierro.
3. Del anillo de repulsión.4. De la bobina de inducción B con diodo
emisor de luz. (LED).
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOSPara el funcionamiento.1. Visualizar los campos magnéticos.
a) Montar el dispositivo de activación magnética.
b) Preparar el indicador de campos magnéticos.c) Colocar el indicador sobre el dispositivo.d) Activar el dispositivo a través del interruptor
temporal.e) Espolvorear la limadura de hierro y visualizar
la presencia de campos magnéticos.f) Realizar las anotaciones correspondientes.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOSPara el funcionamiento.2. Presencia de fuerzas de atracción.
a) Montar el dispositivo de manifestación magnética.
b) Acoplar el dispositivo de fuerza accionado por sistema elástico.
c) Activar el dispositivo de manifestación magnética.
d) Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOSPara el funcionamiento.3. Presencia de fuerzas de repulsión.
a) Montar el dispositivo de manifestación magnética.
b) Acoplar la barra de expansión al núcleo de hierro.
c) Colocar el anillo de aluminio a la barra expansible.
d) Activar el dispositivo de manifestación magnética.
e) Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
PROCEDIMIENTOSPara el funcionamiento.3. Presencia de campos eléctricos.
3. Montar el dispositivo de manifestación magnética.
4. Acoplar la barra expansible al núcleo de hierro.5. Acoplar la bobina de inducción con diodo emisor
de luz (LED).6. Activar el dispositivo de manifestación
magnética.7. Mover en forma ascendente y descendente la
bobina con luz indicadora.8. Registrar las observaciones.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
RESULTADOS1. PARA LA FUERZA DE ATRACCIÓN.El campo magnético
La cantidad de masa
La constante del resorte o elástico
La fuerza de atracción.
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RESULTADOS2. La fuerza de repulsiónEl campo magnético
La cantidad de masa
El impulso o fuerza de repulsión.
La altura lograda.
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RESULTADOS3. El campo eléctricoEl campo eléctrico
El voltaje de la primer bobina
El voltaje en la segunda bobina
la separación entre bobinas.
Desarrollo Experimental N°1 “Campos Eléctricos y Magnéticos”
CONCLUSIONES, ¿dónde se puede incursionar para innovar?A. Qué utilidades en entornos comunes.
A. Sistemas Mecánicos, Acústicos, Térmicos, Electromagnéticos y Ópticos.
B. Qué utilidades en la especialidad de (Electricidad).A. Sistemas de monitoreo y control automatizado (relee,
timbres, luminarias ahorradoras, etc.)B. Sistema de potencia para la movilidad de materia prima
(motores, electroimanes temporizados de potencia)C. Qué utilidades en la especialidad de (Laboratorista
Químico)A. Electro válvulas de control de suministros B. Motores de potencias para mezclar y transportar diversas
sustancias, materiales y equipos.
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REFERENCIAS DE CONSULTA.Solenoides.http://es.wikipedia.org/wiki/SolenoideCampo magnético, ley de Lorenz.http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticoLey de coulomb.http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_CoulombLey de Hooke “Elasticidad”http://www.educaplus.org/play-119-Ley-de-Hooke.htmlCampos eléctricos.http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html
