Unida fuerzas y presiones en fluidos 4º F/q objetivos




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títuloUnida fuerzas y presiones en fluidos 4º F/q objetivos
fecha de publicación20.08.2016
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Colegio Santa María del Carmen

Alicante

http://www.alicante.colegioscarmelitas.es

Departamento

Científico -ºTecnológico

Unidad4.FUERZAS Y PRESIONES EN FLUIDOS 4º F/Q




OBJETIVOS


  • Definir y utilizar correctamente el concepto de presión y sus unidades (*)

  • Realizar cálculos relacionados con la presión hidrostática en distintas situaciones (**)

  • Enunciar y aplicar el principio de Pascal para explicar diversos fenómenos naturales (*)

  • Enunciar y aplicar el principio de Arquímedes para explicar situaciones cotidianas (*)

  • Realizar cálculos sencillos relativos a la flotabilidad de diferentes cuerpos (*)

  • Utilizar el concepto de presión atmosférica para explicar fenómenos de la vida cotidiana. Ser capaz de explicar el experimento de Torricelli para la determinación de su valor y entender por qué utilizó un líquido como el mercurio. (*)

  • Describir los fundamentos relativos a la presión atmosférica en los que se basa la predicción meteorológica y la determinación de la altitud (***)

  • Promover el desarrollo de destrezas básicas y de estrategias para organizar, memorizar y recuperar la información.(*)

  • Verificar la progresión en el aprendizaje y la aplicación de algunas competencias básicas ( *)


Todos estos objetivos serán evaluados por tu profesor a través de tu trabajo diario y de los resultados obtenidos en las pruebas escritas. Los criterios a tener en cuenta serán los siguientes:

CRITERIOS DE EVALUACIÓN





  1. Enunciar el principio de Pascal, el principio fundamental de la hidrostática y el principio de Arquímedes (*)

  2. Relacionar los conceptos de densidad, empuje y flotación de un cuerpo (**)

  3. Resolver problemas sencillos y complejos en los que sea necesario aplicar el principio de Arquímedes (*)(**)

  4. Describir el funcionamiento de la prensa hidráulica (*)

  5. Definir la presión atmosférica (*)

  6. Plantear e indicar el procedimiento en la resolución de problemas (*)

  7. Resolver problemas complejos (***)

  8. Valora el saber científico como base de nuestro avance tecnológico al servicio de la sociedad(*)


Actividades/Tareas

  • Trabajo en grupo con las presentaciones en powerpoint “Estática en sólidos” y ”Fuerzas en fluidos” realizadas por la profesora. Se realizará un libro de memoria por grupo y presentación.

2. Tareas de la presentación . ( 5 sesiones)

Sesión 1.

a) Debate en grupo de las magnitudes de las que depende el concepto de presión. Diapo 2

b) Definición de Pascal y revisión de unidades. Diapo 4 y 5

c) Planteamiento de experiencias que demuestren la compresibilidad de los fluidos. Diapo 6

d) Cálculo matemático de la presión hidrostática. Diapo 9
Sesión 2.

e) Descripción de un émbolo su relación con el Ppio de Pascal. Método en la resolución de problemas. Diap 12

f) Hallar la presión que ejerce una columna de mercurio o cualquier otro líquido. Diapo 16

g) Cálculo de la presión de un gas en el montaje experimental de un manómetro. Diapo 17

Sesión 3.

h) Lectura y extracción de ideas y conclusiones del artículo “Los hemisferios de Magdeburgo”

i) Interpretación gráfica de la variación de la presión atmosférica con la altitud. Diapo 18

j) Representar gráficamente y relacionar la presión de un gas y su volumen en cambios de una y otra variable a temperatura constante. Diapo 20

Sesión 4.

k) Proyecto: Elaboración de un barco de plastilina. ¿De qué depende la estabilidad de un barco? ¿Y su capacidad de carga? ¿Influye el diseño del barco?. Diapo 23

Casa

l) Pág 131: Organiza tus ideas. Valoración de la metodología utilizada, así como del trabajo en grupo y rendimiento por parte del alumno en la asimilación de contenidos. Entrega del libro de la presentación.

Casa

m) Actividades para la libreta del alumno: 3, 4, 5 y 6 (112); 4(115); 2 y 4 (116); 6, 7 y 9 (119); 4 (120); 2 y 3 (124); 3 y 4 ( 126); 6, 7, 8 y 10(128), 5, 6, 7, y 12 (132); 15, 16, 18 y 19 (133) Se realizan en casa y por cuenta del alumno, no se corrigen en clase a no ser que se planteen dudas puntuales)

Sesión 5

Entrega por parte de los grupos del libro memoria de la presentación .

Corrección de problemas del guión: 1, 2, 3 y 4

Sesión 6

Corrección de problemas del guión: 4, 5, 6 y 7

Sesión 7

Corrección de problemas del guión: 9 y 10.

Sesión 8

Entrega por parte del alumno de la libreta del tema

Control del tema
Materiales y recursos didácticos

  • Libro del alumno editorial SM “Física y Química de 4º de ESO, calculadora, papel milimetrado, regla, lápiz papel y tijeras. Dinamómetros y densímetro.

  • Garbanzos, agua, palancana, plastilina

  • Presentación en Powerpoint

  • Vídeos de internet y animaciones

  • Para practicar cuestiones

http://www.testeando.es/test.asp?idA=41&idT=aikmhuby

  • Ejercicios de refuerzo elaborados por el profesor

  • Material complementario proporcionado por el profesor: publicación de recursos en el blog de física y química del colegio (www.fyqcar.wordpress.com) con el objetivo de aclarar dudas que puedan surgir durante el desarrollo de la materia y ampliar conocimientos

  • http://webs.um.es/gregomc/LabESO/

Atención a la diversidad
Los criterios de evaluación están desglosados en mínimos fundamentales y de ampliación. Desde el principio exigirá a todo el grupo los tres niveles. Sólo se contemplarán los mínimos en las calificaciones de junio y septiembre. Independientemente se esta medida el profesor realizará ejercicios en diferentes niveles de complejidad según las necesidades del alumnado.

TEMPORALIZACIÓN

  • 8 SESIONES

  • Fecha probable de control, unidad 4:19de febrero

  • Fecha definitiva_________________


Problemas:

  1. ¿Qué presión soporta un submarinista sumergido a 60 m de profundidad? Densidad del agua del mar: 1´030 kg/dm3. R (p= 618000N/m2 )

  2. ¿Qué altura debe tener una columna de alcohol (d= 0´8 kg/dm3) para que ejerza la misma presión que otra de mercurio (d = 13´6 kg /dm3) de 25 cm de altura? R(halcohol= 4´25 m)

  3. Dos émbolos de una prensa hidráulica miden respectivamente 1 cm y 1 dm de radio. Sobre el menor se ejerce una fuerza constante de 50 kp. ¿Qué fuerza se origina en el mayor? R (F = 49000 N)

  4. Calcula la densidad de un cuerpo sabiendo que su masa en el aire es de 70 g y en el agua, 54g. R( d= 4´375 kg/dm3)

  5. ¿Qué presión origina una fuerza de 12 kp aplicada sobre una superficie de 2 cm2? Expresa el resultado en N/m2 y en atmósferas técnicas. R( p= 6 105 N/m2 = 6 at)

  6. Un tanque cilíndrico de 1´2 m de radio y 6m de altura pesa 450 kp. ¿Qué presión ejerce el tanque sobre su base? Se llena hasta las dos terceras partes con aceite. ¿Qué presión ejerce el aceite sobre el fondo del recipiente? Densidad del aceite 910 kg/m3

R ( p= 974´8 Pa p= 35672 Pa)

  1. Dos personas, de masas 60 y 80 kg suben a una lancha que pesa 100kp. ¿Qué volumen de agua debe desplazar esa lancha para que no se hunda?. Explica razonadamente la respuesta. Teorema de Arquímedes Agua pura. R( V= 240 litros de agua)

  2. La sección del émbolo pequeño de una prensa hidráulica es 4 cm2 y el radio del émbolo mayor es 12 cm. Si en el émbolo pequeño se aplica una fuerza de 1 kp, ¿qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor? R(F = 1108´4 N)

  3. Si en un tubo en U se coloca agua y luego se vierte un líquido que provoca un desnivel de agua de 22 cm y de 29 cm del otro líquido, ¿cuál es la densidad del otro líquido?

R(d = 758´6 kg/m3 )

  1. Posiblemente habrás oído decir que es conveniente vaciar la pluma estilográfica antes de montar en un avión. ¿Por qué?

  2. Se sumerge un anillo de plata en agua destilada, experimentando una pérdida aparente de masa de 1´5 g si la densidad de plata es 10´5 g/cm3, calcula la cantidad de plata en el anillo.

R (m= 15´75 10-3 kg)

OTROS SISTEMAS DE UNIDADES

Además del Sistema Internacional de Unidades, se utilizan otros, aunque con carácter cada vez más restringido: son el cegesimal (CGS) y el técnico o terrestre (TT), cuyo uso es casi exclusivo en Mecánica.

En la tabla siguiente se resumen las magnitudes más importantes de Mecánica y sus unidades correspondientes en los tres sistemas.





C.G.S.

S.I.

Técnico

Longitud

centímetro

cm

metro

m

metro

m

Masa

gramo

g

Kilogramo masa

Kg

U.T.M.=9.8 Kg

Fuerza

dina

newton

1 N =105dinas

kilopondio

Kp =9.8 N

Tiempo

segundo

s

segundo

s

segundo

s

Superficie

centímetro cuadrado

cm2

metro cuadrado

m2

metro cuadrado

m2

Volumen

centímetro cúbico

cm3

metro cúbico

m3

metro cúbico

m3

Velocidad

cm/s

m/s

m/s

Trabajo

ergio

julio

1 J =107 ergios

kilográmetro

Kgm

Potencia

ergio/s

watio=julio/s

Kgm/s

1 CV=735W

Aceleración

cm/s2

m/s2

m/s2

Presión

baria=dina/cm2

1bar=106 barias

1 bar=105Pa

pascal=N/m2

1atm=760mmHg

1atm=101300Pa

atmósfera-técnica=Kp/cm2

1at=98000Pa



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