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FÍSICA Y QUÍMICA

1º ESO

2º ESO

3º ESO

4º ESO

CONTENIDOS 3º ESO

I. El método científico.

1. Introducción al método científico. Método científico: sus etapas. El informe científico. Medida de magnitudes. Sistema internacional de unidades. Carácter aproximado de la medida. Sensibilidad y precisión. Cifras significativas. Notación científica. Análisis de datos en tablas y gráficos. El trabajo en el laboratorio. Interrelaciones entre sociedad, ciencia y tecnología.

II. Estructura y diversidad de la materia.

2. La materia, elementos y compuestos. Estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Teoría cinético-molecular. Cambios de estado y aportes energéticos. Sustancias puras y mezclas. Concepto de mol. Disoluciones: componentes y tipos. Concentración molar y porcentual. Métodos de separación y purificación de mezclas.

3. Átomos, moléculas y cristales. De Demócrito a Dalton: una visión histórica. Estructura atómica: partículas constituyentes. Utilización de modelos. Elementos e isótopos. Números atómico y másico. Uniones entre átomos: moléculas y cristales. Regularidades periódicas de los primeros elementos. Fórmulas y nomenclatura de las sustancias más corrientes según las normas de la IUPAC. Masas atómicas y moleculares.

CONTENIDOS 3º ESO

III. Cambios químicos y sus aplicaciones.

4. Reactividad química. Conservación de la masa. Ecuaciones químicas y su ajuste. Cálculos de masa y volumen en reacciones químicas sencillas.

5. La química en la sociedad. Elementos químicos básicos en los seres vivos. La química y el medioambiente: efecto invernadero, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono, contaminación de aguas y tierras. Petróleo y derivados. Energía nuclear. Medicamentos.

IV. Energía y electricidad .

6. Energía. Energías tradicionales. Fuentes de energía. Energías alternativas. Conservación y degradación de la energía.

7. Electricidad. De Franklin a Hertz: una visión histórica. Electrización de materiales. Cargas eléctricas y su interacción. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Conductores y aislantes. Potencial eléctrico. Flujo de cargas y generadores. Corriente eléctrica. Resistencia. Ley de Ohm. Circuitos eléctricos sencillos. Energía y potencia eléctricas. Ley de Joule. La electricidad en casa.

8. Electromagnetismo. Imantación de la materia. Imanes. Concepto de campo magnético. Experiencias electromagnéticas sencillas. Aplicaciones electromagnéticas.

V. Técnicas de trabajo.

9. Técnicas de trabajo. Realización de actividades prácticas experiencias con métodos propios de la actividad científica elaboración de informes referidos a las mismas. Utilización diferentes fuentes de información, incluidas las tecnologías de información y la comunicación, sobre cuestiones científicas tecnológicas.

I. El método científico.

La ciencia y su método

Fenómenos físicos y químicos

Etapas del método científico

Magnitudes y unidades

Instrumentos de medida

Sistema Internacional de unidades

Errores

Actividades

En el laboratorio

Más actividades

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La Ciencia Y Su Método Volver a índice Método científico Al método experimental usado por los hombres para llegar a conocer el comportamiento de la Naturaleza, se le denomina METODO CIENTÍFICO

Ciencias Naturales Volver a índice Método científico El cambio afecta a la Naturaleza de las sustancias. Es decir, unas sustancias se transforman en otras. Conjunto de métodos y técnicas que se emplean para llegar a descubrir las leyes que rigen los fenómenos físicos y químicos FÍSICA Procesos Físicos QUÍMICA Procesos Químicos Transformación en la que se conserva INTEGRAMENTE la Naturaleza de la materia.

Método Científico Volver a índice Método científico 1.- OBSERVACIÓN Planteamiento, Análisis del Problema y Recopilar Información . 2.- HIPÓTESIS Conjetura verosímil susceptible de contrastarse 3.- EXPERIMENTACIÓN Observación de un fenómeno en un laboratorio en condiciones controladas 4.-ANÁLISIS DE RESULTADOS: GRÁFICAS 5.- OBTENCIÓN DE CONCLUSIONES Enunciar Leyes Magnitudes Físicas Unidades Aparatos de medida Diseño experimentos Errores Absolutos y Relativos SE ACEPTAN CIENCIA NO SE ACEPTAN Se acumulan como información

Magnitudes y Unidades Volver a índice Método científico Convertidor de unidades MAGNITUD Propiedad de la materia que se puede medir CIENCIAS EXPERIMENTALES MEDIR Los datos de que se disponen en un trabajo científico es el resultado de medir magnitudes que intervienen en los fenómenos que se estudian. MEDIR Comparar una cantidad de una magnitud con otra fija que tomamos como referencia y denominamos UNIDAD FÍSICA Y QUÍMICA

Instrumentos de medida Caracterizados por: Relacionados Volver a índice Método científico PRECISIÓN de la medida Se indicia dando la CANTIDAD por división de la escala graduada . SENSIBILIDAD del aparato El DATO obtenido dependerá del valor de la división más pequeña.

Sistema Internacional d e Unidades Volver a índice Método científico Magnitudes Derivadas Magnitudes Fundamentales Magnitud unidad símbolo Longitud metro m Masa kilogramo Kg Tiempo segundo s Temperatura Kelvin K I. de c. Eléctrica Amperio A I. Luminosa candela cd Cantidad materia mol mol Las unidades de las magnitudes se organizan en el SI de unidades que es el resultado de un acuerdo internacional. S.I. Se basa: Se relacionan con las básicas mediante relaciones matemáticas Al expresar la medida de cantidades grandes o muy pequeñas , es habitual utilizar MÚLTIPLOS Y SUBMULTIPLOS

Errores Toda medida realizada d e una magnitud esta sujeta a I MPRECISIONES o ERRORES . E. SISTEMÁTICOS Tienen que ver con la mala utilización de l os aparatos de medida y son evitables E. ABSOLUTO Valor absoluto de la diferencia entre el valor obtenido y la medida exacta E. ACCIDENTALES Son errores aleatorios, es decir , se cometen por azar .En ellos entra la acción de la persona que realiza la medida y son inevitables. Una medida se expresa mediante cifras significativas formadas por las cifras exactas, que no tienen error, más una ultima cifra , que afectada por una incertidumbre, hay que estimar . E. RELATIVO Cociente entre el error absoluto y el valor real en tanto por ciento. EXPRESIÓN DE LA MEDIDA Volver a índice Método científico

Actividades Ahora, es tu turno AUTOEVALUACIÓN Averigua lo que sabes Fenómenos Físicos o Químicos Método Científico Rellenando huecos PROBLEMAS I Paso a paso ¿Cómo superar dificultades? PROBLEMAS I I Para saber más Volver a índice Método científico

A ver como trabajas En El Laboratorio Volver a índice Método científico Entramos en el Laboratorio . Experimentos de Física . Utilización de la balanza. Medida masas y volúmenes Utilización de un calibre. Material de un laboratorio químico . EXPERIENCIAS :

Más Actividades Te toca a ti PASATIEMPOS Sopas de Letras ARTÍCULOS La Ciencia Hoy El compromiso de la Ciencia Textos Científicos El Metro GRANDES CIENTÍFICOS EINSTEIN MADAM CURIE Más científicos en “dos palabras ”. OTROS Anécdotas Curiosidades Un poco de Historia Volver a índice Método científico

II. Estructura y diversidad de la materia

Materia

Sistema material

Métodos de separación

Estructura atómica

Modelos

Disolución

Estados de agregación

Cambios de estado

Leyes de los gases

Mol

Masa atómica y molecular. Concentración molar

Enlace químico

-Enlace iónico

-Enlace covalente

-Enlace metálico

Clasificación periódica I

Clasificación periódica II

Formulación y nomenclatura

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Materia PROPIEDADES GENERALES las presenta cualquier clase de materia y sus valores no sirven para identificar una sustancia Entre otras son importantes: PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS Su valor es característico de cada sustancia y nos permiten diferenciarla de otras. Entre otras son importantes: Sus PROPIEDADES pueden ser MATERIA Es todo lo que tiene masa y volumen MASA Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. VOLUMEN Es el espacio que ocupa un cuerpo . DENSIDAD Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. SOLUBILIDAD Es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en un volumen de disolvente a una temperatura dada. PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN Es al temperatura a la que se produce el cambio de estado si la presión es de 1 atm. Volver a índice Estructura de la materia

Sistema Material ÁTOMO a la partícula más pequeña característica de un elemento MOLÉCULA a la partícula más pequeña que presenta las propiedades de una sustancia. Puede clasificarse en HETEROGÉNEO Se pueden observar partes diferenciadas que se pueden separar por filtración HOMOGÉNEO Sus componentes, si los hay, no se observan a simple vista ni con microscopio y no se pueden separar por filtración COLOIDE Es una mezcla donde sus componentes se observan a simple vista pero no se pueden separar con filtros ordinarios. SISTEMA MATERIAL COMPUESTA Está formada por átomos diferentes SIMPLE O ELEMENTO Está formada por átomos iguales. DISOLUCIÓN Es una mezcla de varias sustancias que no se distinguen a simple vista SUSTANCIA PURA Está formada por una sola sustancia que puede ser: MEZCLA Está formada por varias sustancias Volver a índice Estructura de la materia

Métodos de separación CRISTALIZACIÓN Separación de un sólido disuelto en un líquido , provocando la evaporación del líquido . MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS DECANTACIÓN Separación dos líquidos no miscibles de distinta densidad FILTACIÓN Separación de un sólido no disuelto en un líquido DISOLUCIÓN SELECTIVA Separación de dos sólidos aprovechando la distinta solubilidad en un disolvente. SEPARACIÓN MAGNÉTICA Separación de uno de los componentes de la mezcla aprovechando sus propiedades magnéticas . CENTRIFUGACIÓN Separación de sólidos no disueltos en un líquido que no se pueden separar por filtración. CRIBADO Separación de sólidos de distinto tamaño de grano CROMATOGRAFÍA Separación d e varios solutos por acción de un disolvente . EXTRACCIÓN Separación de un soluto aprovechando su diferente solubilidad en dos disolventes . DESTILACIÓN Separación de líquidos disueltos aprovechando la diferencia en sus temperaturas de ebullición. El material utilizado se llama destilador Volver a índice Estructura de la materia

Estructura atómica 1)Todas las sustancias están formadas por átomos que son partículas muy pequeñas e indivisibles 2) los átomos de un elemento son iguales en masa y propiedades 3) Los compuestos se forman por la unión de átomos de elementos diferentes formando moléculas 4) Las moléculas de un mismo compuesto son iguales en masa y propiedades. La idea de átomo la establece DALTON con su TEORÍA ATÓMICA SUSTANCIA SIMPLE O ELEMENTO átomos iguales PROTÓN NEUTRÓN ELECTRÓN NÚCLEO CORTEZA Carga + Masa 1 u.m.a Sin carga Masa 1 u.m.a Carga 1- Masa despreciable frente a la del protón y neutrón MATERIA SUSTANCIA COMPUESTA átomos diferentes ÁTOMOS Está formada por Están formados por Volver a índice Estructura de la materia

Modelos Z = Nº atómico = nº de protones que tiene un átomo en su núcleo A = Nº másico = suma de los protones y neutrones Cuando ganan o pierden electrones forman Se llaman ISÓTOPOS a los átomos de un mismo elemento que tienen el mismo nº atómico pero distinto nº másico Se representan Z A X Se explican con MODELOS DALTON ÁTOMOS THOMSON RUTHERFORD Experiencia de Rutherford BORH ACTUAL

AANIONES

tienen carga negativa (han ganado electrones)

Z A x n-

CATIONES tienen carga eléctrica positiva ( han perdido electrones) Z A x n+ IONES son átomos o grupos de átomos que tienen carga eléctrica. Pueden ser : Volver a índice Estructura de la materia

Disolución Según su concentración puede ser: SATURADA Si contiene la máxima cantidad de soluto que admite una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. CONCENTRADA Si la cantidad de soluto disuelto es muy próxima a la que corresponde a una disolución saturada. DILUIDA Si la cantidad de soluto disuelto es mucho menor que la que corresponde a una disolución saturada . SOLUBILIDAD Es la cantidad máxima de soluto que puede disolver una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. ( Coincide con la concentración de la disolución saturada ). SOLUTO Es la sustancia que está en menor proporción DISOLVENTE Es la sustancia que está en mayor proporción o que se encuentra en el mismo estado físico que la disolución. SOLUBLES Son sustancias que se disuelven unas en otras, forman una disolución INSOLUBLES Son sustancias que no se mezclan bien y no llegan a formar una mezcla homogénea entre si Las sustancias pueden ser: DISOLUCIÓN Es una mezcla homogénea de dos o más componentes Volver a índice Estructura de la materia

Estados De Agregación ESTADOS DE AGREGACIÓN CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURA -Incompresible -Forma constante -Volumen constante -Partículas fuertemente unidas. ( Fuerzas de cohesión muy fuertes.) -Ocupando posiciones fijas ( Sólo pueden vibrar alrededor de estas posiciones.) -Forma variable - Muy compresible - Volumen variable

Partículas prácticamente independientes (fuerzas de unión muy débiles ) y se mueven continuamente y con desorden.

-Partículas fuertemente unidas pero menos que en estado sólido (mayores distancias que en estado sólido y menores que en gas. -Fuerzas de cohesión más débiles que en estado sólido pero mayores que en gas. -Mayor movilidad que en estado sólido pero menos que en estado gas SÓLIDO -Estado intermedio -Forma variable -Incompresibles -Volumen constante GAS LÍQUIDO LÍQUIDO partículas en desorden GAS Partículas casi en libertad SÓLIDO partículas ordenadas Volver a índice Estructura de la materia

Cambios de estado SUBLIMACIÓN FUSIÓN VAPORIZACIÓN SOLIDIFICACIÓN LICUACIÓN o CONDENSACIÓN SUBLIMACIÓN REGRESIVA LÍQUIDO CAMBIOS DE ESTADO SÓLIDO GAS Curva de calentamiento del agua Curva de calentamiento del agua Volver a índice Estructura de la materia

Leyes de los gases LEYES DE LOS GASES P 1 .V 1 = P 2 .V 2 LEY DE BOYLE-MARIOTTE ECUACIÓN DE LOS GASES PERFECTOS Relación V-T A presión constante, el volumen que ocupa una masa de gas es directamente proporcional a la temperatura LEYES DE CHARLES GAY-LUSSAC Relación P-T A volumen constante, la presión que ejerce una masa de gas es directamente proporcional a la temperatura A temperatura constante, el volumen de una masa de gas es inversamente proporcional a la presión Para un gas ideal, el cociente es constante Volver a índice Estructura de la materia V 1 V 2 = T 1 T 2 P 1 P 2 = T 1 T 2 P 1 .V 1 P 2 .V 2 = T 1 T 2 P.V T

Mol MOL MOL DE ÁTOMOS (atm-g) de un elemento es la cantidad, en gramos, que expresa su masa atómica. Coincide con la masa en gramos de 6,02 . 10 23 átomos de dicho elemento. MOL DE MOLÉCULAS de una sustancia es la cantidad en gramos de esa sustancia igual al nº que expresa su masa molecular o masa fórmula. . Coincide con la masa en gramos de 6,02. 10 23 moléculas o fórmulas. E s la unidad de cantidad de sustancia en el S.I. de unidades . Es la masa, en gramos, correspondiente al Nº de AVOGADRO ( 6,02 .10 23 ) de unidades. Se puede aplicar a átomos , moléculas , electrones , lentejas , bolígrafos..... cualquier unidad. 6,02 .10 23 átomos Su masa en gramos es un mol de átomos Un átomo Una molécula 6,02 .10 23 moléculas Su masa en gramos es un mol de moléculas Volver a índice Estructura de la materia

Masa Atómica Y Molecular Concentración Molar MASA ATÓMICA Y MOLECULAR CONCENTRACIÓN MOLAR M atómica = masa de un átomo (generalmente se expresa en u.m.a ) MOL DE ÁTOMOS ( atm -g) masa de 6,02 10 23 átomos en g M atómica expresada en g M atómica y atm-g coinciden en número pero no en cantidad de sustancia M Molecular = mása de una molécula ( generalmente se expresa en u.m.a) MOL DE MOLÉCULAS(mol-g) masa de 6,02 10 23 moléculas en g M Molecular expres ada en g M Molecular y mol-g coinciden en número pero no en cantidad de sustancia Recuerda que en un sustancia iónica no hay moléculas y por tanto hablaríamos de masa fórmula y nº de Avogadro de fórmulas CONCENTRACIÓN MOLAR ( MOLARIDAD) de una disolución es el número de moles de soluto por litro de disolución. n soluto M = ---------- V(L) Volver a índice Estructura de la materia

Enlace Químico IÓNICO se establece cuando se combinan entre sí átomos de METAL con átomos de NO METAL METÁLICO se establece cuando se combinan entre sí átomos de METAL

La unión entre átomos está relacionada con la tendencia a estados de mayor estabilidad.

“ Los átomos se unen si alcanzan una situación más estable que cuando están separados”.

Los electrones más externos son los responsables de esa unión.

Se distinguen tres tipos de enlace químico: Los METALES se estabilizan perdiendo electrones. Los NO METALES se estabilizan cogiendo o compartiendo electrones. ENLACE QUÍMICO Volver a índice COVALENTE se establece cuando se combinan entre sí átomos de NO METAL

Enlace Iónico EJEMPLO: Formación de cloruro de sodio Átomos de METAL Átomos de NO METAL (Ceden e- formando cationes) (Cogen e- formando aniones) CATIONES (Carga positiva) “”” ””””””””””” ””””””””””” ANIONES ( Carga negativa ) ENLACE IÓNICO Atracción eléctrica entre iones de distinto signo.

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS

A temperatura ambiente son sólidos de altos puntos de fusión y ebullición.

Son duros pero frágiles.

Se disuelven mejor en agua que en otros disolventes.

No conducen la electricidad en estado sólido, pero sí en disolución o fundidos.

ENLACE IÓNICO Cristal de cloruro de sodio ( Sal común) Se producen atracciones en todas las direcciones del espacio originándose una red espacial Na Cl Na + Cl - Cede su electrón de la última capa al cloro Coge el electrón y completa su última capa Volver a índice Estructura de la materia

Enlace Covalente SUSTANCIAS ATÓMICAS Muchísimos átomos unidos por enlace covalente

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTES MOLECULARES

A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gases . Tienen bajos puntos de fusión y ebullición.

No conducen la corriente eléctrica.

La solubilidad depende de su polaridad.

ENLACE COVALENTE A cada átomo de flúor le falta un electrón para alcanzar configuración de gas noble, para conseguirlo comparte un electrón con el otro átomo de flúor formando una molécula . Cada átomo de carbono necesita cuatro electrones que consigue uniéndose a otros cuatro átomos, que a su vez se unen a otros cuatro, y así sucesivamente, hasta formar un cristal con muchísimos átomos unidos entre sí por enlace covalente.

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS ATÓMICAS

(tipo diamante)

Son sólidos muy duros de altos puntos de fusión.

No conducen la corriente eléctrica.

No son solubles.

EJEMPLO: Formación de la molécula de flúor ( F 2 ) ( SUSTANCIA MOLECULAR) 9 F : 1s 2 2s 2 2p 5 F F Molécula de flúor F-F EJEMPLO: Estructura del diamante (SUSTANCIA ATÓMICA) 6 C: 1s 2 2s 2 2p 2 El par de electrones compartido es un enlace covalente Átomos de NO META L (Se estabilizan compartiendo electrones) MOLÉCULAS Grupos pequeños de átomos unidos por enlace covalente Volver a índice Estructura de la materia

Enlace Metálico Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes) Redes de cationes rodeados por electrones Todos los átomos se ionizan quedando cargados positivamente y se ordenan en el espacio formando un cristal. Los electrones procedentes de la ionización se mueven entre los cationes

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS METÁLICAS

Son sólidos a temperatura ambiente ( excepto el mercurio). Tienen altos puntos de fusión y ebullición.

Conducen la corriente eléctrica.

Son deformables.

No se disuelven en disolventes comunes.

ENLACE METÁLICO Nube de electrones que se mueven entre los cationes. I o nes positivos formados por los átomos de metal que han perdido electrones. Volver a índice Estructura de la materia

Clasificación Periódica I CLASIFICACIÓN PERIÓDICA I A l irse descubriendo nuevos elementos químicos se hizo necesario clasificarlos según sus propiedades . El primer esquema consistió en una división en dos grandes grupos En 1817, DÖBEREINER (químico alemán) exponía sus famosas tríadas. Agrupó elementos de propiedades parecidas en grupos de tres con la característica de que el elemento central tenía por masa atómica la media aritmética aproximada de los otros dos: En 1862 CHANCOURTOIS coloca los elementos en orden creciente de masas atómicas sobre una línea arrollada helicoidalmente a un cilindro que llamó CARACOL TELÚRICO. Observó que existían ciertas semejanzas entre los elementos que quedaban sobre una misma vertical de su caracol. En 1865, el químico inglés NEWLANDS abordó el problema del comportamiento periódico de los elementos y dispuso los más ligeros en orden creciente de masas atómicas. Observó que el 8º elemento se parecía al 1º , el 9º al 2º y así sucesivamente. Esta observación se conoce como LEY DE LAS OCTAVAS METALES : tienen brillo característico, conducen el calor y la electricidad y forman óxidos básicos. NO METALES: No son buenos conductores del calor y la electricidad y forman óxidos ácidos. Volver a índice Estructura de la materia HISTORIA Cl S P Si Al Na Mg F O N C B Li Be

Clasificación Periódica II El químico ruso MENDELEIEV , basándose en la periodicidad de las propiedades químicas, que consideraba que dependían de la masa atómica, llegó a plantear un sistema periódico base del que conocemos actualmente. Simultáneamente, el químico alemán MEYER basándose en la periodicidad de las propiedades físicas llegó a resultados semejantes a los de Mendeleiev. Colocó los elementos en orden creciente de masas atómicas pero con los siguientes perfeccionamientos : - Si un elemento no encajaba según su masa atómica se dejaba un espacio. -Formó períodos largos para los hoy llamados elementos de transición y así evitar que metales como el cromo, el vanadio o el manganeso quedasen situados debajo de no metales. Resumió su descubrimiento enunciando la LEY PERIÓDICA Las propiedades de los elementos químicos no son arbitrarias sino que dependen de la estructura del átomo y varían con la masa atómica de una manera sistemática”. PERÍODO a los elementos que se encuentran en la misma fila y tienen en común que poseen el mismo número de capas electrónicas. GRUPO O FAMILIA a los elementos que se encuentran en la misma columna . T ienen la misma configuración electrónica externa y por tanto propiedades químicas similares. El descubrimiento por MOSELEY del número atómico (número de protones) propiedad característica de cada elemento acabó aportando un criterio para la ordenación correcta de los elementos. El SISTEMA PERIÓDICO MODERNO consiste en la clasificación de los elementos en orden creciente de número atómico . Se denomina: CLASIFICACIÓN PERIÓDICA II Volver a índice Estructura de la materia

Formulación y nomenclatura FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Inorgánica SUSTANCIAS SIMPLES COMPUESTOS BINARIOS COMPUESTOS TERNARIOS ÓXIDOS HIDRUROS SALES BINARIAS HIDRÓXIDOS OXOÁCIDOS SALES TERNARIAS Volver a índice Estructura de la materia

III. Cambios químicos

Reacciones químicas

La química en la sociedad

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IV.Energía y electricidad

Energía

Electrostática

Corriente y energía eléctrica

Electromagnetismo

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ENERGIA

Existen diferentes clases de energía.

La energía se obtiene de diferentes fuentes

Volver a índice Energía y electricidad

CLASES DE ENERGÍA

CINÉTICA

POTENCIAL

ELÉCTRICA

ELECTROMAGNETICA

NUCLEAR

QUÍMICA

FUENTES DE ENERGÍA

Renovables

No Renovables

RENOVABLES

HIDRAULICA

SOLAR

EOLICA

BIOMASA

MAREMOTRIZ

GEOTÉRMICA

FUSIÓN NUCLEAR

NO RENOVABLES

CARBÓN

PETRÓLEO

GAS NATURAL

ENERGÍA NUCLEAR

LA ELECTROSTATICA estudia

La carga de los cuerpos

La Fuerza entre las cargas

El campo eléctrico en un punto

La energía potencial de las cargas

LAS FUERZAS ENTRE CARGAS Reguladas por LA LEY DE COULOMB Guía didáctica Volver a índice Energía y electricidad

CAMPO ELECTRICO EN UN PUNTO Cuya intensidad mide UNA FUERZA REFERIDA A LA UNIDAD DE CARGA POSITIVA Guía didáctica Volver a índice Energía y electricidad

LA CARGA DE LOS CUERPOS Guía didáctica Volver a índice Energía y electricidad Adquirida por FROTAMIENTO CONTACTO DE UN CUERPO CARGADO INDUCIÓN DE UN CUERPO CARGADO

CIRCUITOS EL É CTRICOS

Generador es o acumulador es Son aquellos elementos capaces de mantener una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor.

Generadores primarios : tienen un sólo uso: pilas.

Generadores secundarios : pueden ser recargados: baterías o acumuladores.

Hilo Conductor Formado por un MATERIAL CONDUCTOR, que es aquel que opone poca resistencia la paso de la corriente eléctrica.

Receptores Son aquellos elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente eléctrica: motores, resistencias, bombillas…

Elementos de maniobra. Son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitamos.

Pulsador : Permite abrir o cerrar el circuito sólo mientras lo mantenemos pulsado

Interruptor : Permite abrir o cerrar un circuito y que este permanezca en la misma posición hasta que volvamos a actuar sobre él.

Conmutador : Permite abrir o cerrar un circuito desde distintos puntos del circuito. Un tipo especial es el conmutador de cruce que permite invertir la polaridad del circuito, lo usamos para invertir el giro de motores

CORRIENTE ELECTRICA Volver a índice Energía y electricidad CORRIENTE ELÉCTRICA Regulada potr consiste Puede ser LEY DE OHM DESPLAZAMIENTO DE CARGAS CONTINUA ALTERNA Producida por un GENERADOR

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO Volver a índice Energía y electricidad GENERADOR Cuya misión es establecer TIPOS DE GENERADORES DIFERENCIA DE POTENCIAL Comunicando a las cargas una Que se transforma en ENERGÍA, POTENCIA

TIPOS DE GENERADORES

PILAS

BATERIAS

DINAMOS

ALTERNADORES

RECEPTORES (Transforman la energía eléctrica)

RESISTENCIAS asociación , identificación

LAMPARAS

TIMBRES

ZUMBADORES

ELEMENTOS DE CONTROL

INTERRUPTOR

CONMUTADOR

PULSADOR

FUSIBLES

HILO CONDUCTORES

SUSTANCIAS CONDUCTORAS

SUSTANCIAS NO CONDUCTORAS

FUSIBLES Volver a índice Energía y electricidad Detectan variaciones mínimas de intensidad dentro del circuito debidas a derivaciones y abren el circuito. Diferenciales Abren el circuito cuando la intensidad de corriente aumenta. Magnéticos: si hay exceso de corriente en el circuito se produce la atracción de una bobina magnética y se abre el circuito Magnetotérmicos: si hay exceso de corriente se produce un calentamiento de una pastilla formada por dos metales con distinto coeficiente de dilatación, así uno dilata más que el otro. La pastilla se curva y el circuito se abre. Automáticos Formado por un hilo de cobre, colocado en serie en el circuito, que se funde si hay sobrecarga, abriendo el circuito. Impide que pueda quemarse algún componente. Fusible Son dispositivos que protegen el circuito de sobrecargas de tensión y al operario de posibles accidentes .

EJERCICIOS ELECTRICIDAD

Elementos de un circuito

Intensidad

Resistencia

Voltaje

Ley de Ohm

Resistencias en serie

Resistencias en paralelo

Instrumentos de medida

ELECTROMAGNETISMO Volver a índice Energía y electricidad Establece una Relación entre ELECTRICIDAD MAGNETISMO

ELECTRICIDAD Volver a índice Energía y electricidad Se manifiesta en forma de CARGAS ESTÁTICAS CARGAS EN MOVIMIENTO

MAGNETISMO Volver a índice Energía y electricidad Producido por CORRIENTES ELÉCTRICAS LOS IMANES

IMANES cuyo origen está en el movimiento de las cargas eléctricas del átomo Volver a índice Energía y electricidad

CAMPOS MAGNÉTICOS FIJOS

Producidos por corrientes eléctricas constantes

Si se varían inducen en un conductor corrientes

eléctricas variables EFECTO FARADAY

CAMPOS MAGNÉTICOS VARIABLES

Producidos por corrientes eléctricas variables

Que inducen corrientes eléctricas variables

Técnicas de trabajo.

Normas de seguridad

Precauciones en el laboratorio

Material de laboratorio

Elaboración de informes

Prácticas caseras

Prácticas con ordenador

CONTENIDOS 4º ESO

I. Fuerzas y movimiento.

1. Iniciación al estudio del movimiento. Movimiento y sistema de referencia. Trayectoria y posición. Desplazamiento y espacio recorrido. Velocidad y aceleración. Estudio del movimiento rectilíneo y uniforme. Estudio del movimiento uniforme de trayectoria circular. Estudio del movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado. Análisis de los movimientos cotidianos.

2. Las fuerzas y sus efectos. Interacciones entre los cuerpos: fuerzas. Sus tipos. Carácter vectorial de las fuerzas. Fuerzas y deformaciones. Ley de Hooke. Medida de fuerzas. Composición y descomposición de fuerzas de la misma dirección y angulares. Equilibrio de fuerzas. Leyes de la Dinámica. Tratamiento cualitativo de la fuerza de rozamiento. De Aristóteles a Hawking: una visión histórica de la astronomía. Fuerza gravitatoria. Peso de los cuerpos.

3. Fuerzas en fluidos. Concepto de presión. Unidades. Fuerzas en el interior de los fluidos. Presión hidrostática: Principio de Pascal. Aplicaciones. Principio de Arquímedes. Flotabilidad de los cuerpos. Presión atmosférica. Aplicaciones: previsión del tiempo y determinación de la altitud.

II. Energía, trabajo y calor.

4. Trabajo, potencia y energía mecánica. Concepto de trabajo. Unidades. Trabajo mecánico. Aplicación a máquinas y herramientas. Concepto de potencia. Unidades. Energía mecánica: energías cinética y potencial gravitatoria. Principio de conservación.

5. Intercambios de energía. Calor y transferencia de energía. Principio de conservación de la energía. Equilibrio térmico. Equivalente mecánico del calor. Concepto de calor específico. Cantidad de calor transferido en intervalos térmicos. Cantidad de calor transferido en cambios de estado. Efectos del calor sobre los cuerpos. Funcionamiento de una máquina térmica. Transformaciones energéticas en aparatos de uso común.

6. La energía de las ondas: luz y sonido. Concepto de onda. Tipos y características de las ondas. Transferencia de energía sin transporte de masa. La luz y el sonido. Propiedades de su propagación. Espectro lumínico.

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CONTENIDOS 4º ESO

III. El átomo y los cambios químicos.

7. Las uniones entre átomos. Ordenación de los elementos químicos. El enlace químico sobre la base de la posición de los elementos en el Sistema Periódico. Compuestos con enlace iónico. Compuestos con enlace covalente. Compuestos con enlace metálico. Formulación química inorgánica según normas IUPAC.

8. Las reacciones químicas. Tipos de reacciones químicas. Relaciones estequiométricas y volumétricas en las reacciones químicas. Estudio cualitativo de dos procesos químicos: ácido-base y óxidoreducción . Calor de reacción. Concepto de exotermia y endotermia. Velocidad de una reacción química. Factores que influyen.

9. La química de los compuestos del carbono. El carbono como componente esencial de los seres vivos. El carbono y la gran cantidad de compuestos orgánicos. Características de los compuestos de carbono. Descripción de los compuestos orgánicos más sencillos: Hidrocarburos. Alcoholes. Ácidos orgánicos. Polímeros sintéticos. Fabricación y reciclaje de materiales plásticos.

IV. Técnicas de trabajo.

10. Técnicas de trabajo. Realización de actividades prácticas y experiencias con métodos propios de la actividad científica y elaboración de informes referidos a las mismas. Utilización de diferentes fuentes de información, incluidas las tecnologías de la información y la comunicación, sobre cuestiones científicas y tecnológicas.

I. Fuerzas Y Movimiento. 1. Cinemática

Magnitudes físicas

Cinemática (conceptos básicos)

Desplazamiento y espacio recorrido

Velocidad

Gráficas espacio-tiempo

Gráficas posición-tiempo

Gráficas velocidad-tiempo

Movimiento uniforme

Movimiento rectilíneo uniforme

Movimientos con aceleración

Movimiento rectilíneo uniformemente variado

Movimiento circular uniforme I

(magnitudes lineales)

Movimiento circular uniforme II

(magnitudes angulares) (Relaciones)

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Magnitudes VECTORIALES hay que indicar además su dirección y sentido. Se representan por vectores. Ej: velocidad, peso,espacio recorrido. VECTOR es un segmento orientado que consta de los siguientes elementos: MAGNITUDES FÍSICAS Pueden ser ESCALARES quedan perfectamente definidas por su valor y unidad. Ej: masa , volumen , tiempo.... 1. MÓDULO: su longitud . 2. PUNTO DE APLICACIÓN : el punto del que parte . 3. DIRECCIÓN: la de la recta sobre la que s e encuentra . 4. SENTIDO : indicado por el extremo del vector. 1 2 3 4 Volver a índice Cinemática

Cinemática CINEMÁTICA es la parte de la física que estudia los movimientos sin considerar las causas que los producen MÓVIL es el cuerpo cuyo estado de reposo o movimiento se está estudiando

RECTILÍNEOS

CURVILÍNEOS

MOVIMIENTO es el cambio de posición con respecto al SR CONCEPTO RELATIVO DE REPOSO O MOVIMIENTO reposo o movimiento dependen del sistema de referencia elegido. SISTEMA DE REFERENCIA es un elemento respecto al cual se estudia la situación de un móvil TRAYECTORIA es la línea definida por las diferentes posiciones que va tomando el móvil. La forma de la trayectoria depende del SR POSICIÓN es el lugar que ocupa el móvil en un instante con respecto al sistema de referencia . Se puede expresar:

Por coordenadas

Sobre la trayectoria

Por el vector de posición

Volver a índice Cinemática CRITERIO DE SIGNOS + + 0

Desplazamiento, espacio recorrido DESPLAZAMIENTO es el segmento orientado que une la posición inicial con la final. Es un vector que tiene su origen en la posición inicial y su extremo en la posición final. O ESPACIO RECORRIDO es la longitud recorrida por el móvil sobre la trayectoria. O  s = s 2 – s 1 1 2 1 2 Su unidad en el S.I es el m etro m ESPACIO RECORRIDO Y DESPLAZAMIENTO SÓLO COINCIDEN SI LA TRAYECTORIA ES RECTILÍNEA Y NO CAMBIA EL SENTIDO DEL MOVIMIENTO s 2  s s 1 Volver a índice Cinemática  r = r 2 – r 1 r 1 r 2  r

Velocidad VELOCIDAD MEDIA es el cociente entre el desplazamiento y el tiempo invertido en realizarlo. Es una magnitud vectorial cuya dirección y sentido coincide con las del desplazamiento Puede ser + o - RAPIDEZ MEDIA O CELERIDAD MEDIA el cociente entre el espacio recorrido y el tiempo invertido en recorrerlo. También se llama velocidad media respecto a la trayectoria. Es una magnitud escalar por eso es siempre positiva. La unidad de velocidad en el S.I. es el m/s VELOCIDAD INSTANTÁNEA es la velocidad que lleva el móvil en cada instante. Es un vector tangente a la trayectoria cuyo módulo es la rapidez Volver a índice Cinemática

 s s 2 – s 1

v m = =

 t t 2 – t 1

  r r 2 – r 1

v m = =

 t t 2 – t 1

Gráfica espacio-tiempo s (m) t (s) Sus características son: Puesto que el espacio recorrido es siempre positivo la gráfica espacio-tiempo siempre sale en el primer cuadrante y siempre es ascendente Permiten conocer espacios recorridos a tiempos no medidos Permiten conocer tiempos a espacios no medidos. Permiten detectar cambios de velocidad No permiten obtener información sobre la trayectoria. Si el movimiento es uniforme la gráfica es una línea recta ascendente Si el móvil está parado la gráfica es una línea horizontal GRÁFICA ESPACIO-TIEMPO Consiste en representar el espacio recorrido (Eje Y) en función del tiempo (Eje X) Volver a índice Cinemática

Gráfica posición-tiempo s (m) t (s ) Sus características son: Como la posición puede ser + o - , la gráfica puede estar por encima o por debajo del eje X Permiten conocer posiciones a tiempo s no medido s Permiten conocer tiempos a posiciones no medidas. Permiten detectar cambios de velocidad Permiten dibujar la trayectoria Si el movimiento es uniforme la gráfica es una línea recta Si el móvil está parado la gráfica es una línea horizontal GRÁFICA POSICIÓN -TIEMPO Consiste en representar la posición (Eje Y) en función del tiempo (Eje X) Nos da información sobre el movimiento Volver a índice Cinemática

Gráficas velocidad-tiempo GRÁFICA RAPIDEZ MEDIA - TIEMPO Consiste en representar la rapidez media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X) V (m/s) 0 t (s) Sus características son: - Permiten conocer rapideces a tiempos no medidos - Permiten conocer tiempos a rapideces no medidas. - El área encerrada por la gráfica y el eje de abcisas es el espacio recorrido por el móvil en ese tiempo. S = base . altura = tiempo.v GRÁFICA VELOCIDAD MEDIA - TIEMPO Consiste en representar la velocidad media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X) V (m/s) 0 t (s) Sus características son: - Permiten conocer velocidades a tiempos no medidos - Permiten conocer tiempos a velocidades no medidas. - El área encerrada por la gráfica y el eje de abcisas es el espacio recorrido por el móvil en ese tiempo. S = base . altura = tiempo.v - Puesto que el desplazamiento puede ser + o – la gráfica puede aparecer por encima o por debajo del eje X GRÁFICA S VELOCIDAD-TIEMPO V (m/s) 0 t (s) GRÁFICA RAPIDEZ MEDIA - TIEMPO Consiste en representar la rapidez media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X) Permiten conocer la rapide z a tiempos no medidos Permiten conocer tiempos a rapide z no medida. El área encerrada entre la gráfica y el eje de abcisas es el espacio recorrido por el móvil en ese tiempo. S = base . altura = tiempo.v V (m/s) t (s) 0 GRÁFICA VELOCIDAD MEDIA - TIEMPO Consiste en representar la velocidad media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X) Permiten conocer velocidades a tiempos no medidos Permiten conocer tiempos a velocidades no medidas. El área encerrada por la gráfica y el eje de abcisas es el espacio recorrido por el móvil en ese tiempo. S = base . altura = tiempo.v Puesto que el desplazamiento puede ser + o – la gráfica puede aparecer por encima o por debajo del eje X Volver a índice Cinemática

Movimiento uniforme s - s 0 = espacio recorrido por el móvil en el tiempo t - t 0 s final = s = posición del móvil medida sobre la trayectoria en el instante considerad o s = vt s = s 0 + vt E l móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales. s = s 0 + v (t-t 0 ) t final = t = instante considerado t inicial = t 0 = instante en que comienza la observación Si se comienza a cronometrar cuando comienza la observación t 0 =0 Si s 0 = 0 L a rapidez media coincide con la instantánea que se mantiene constante. A partir de la definición de rapidez s inicial =s 0 = posición del móvil medida sobre la trayectoria cuando comienza la observación MOVIMIENTO UNIFORME Estas ecuaciones sirven para cualquier trayectoria Las gráficas espacio - tiempo o posición –tiempo son rectas cuya pendiente es la velocidad Volver a índice Cinemática s - s o v = t - t 0

Movimiento rectilíneo uniforme s-s 0 = r-r 0 s 0 = r 0 s = r 0 s 0 r 0 s r coinciden el espacio recorrido y el módulo del desplazamiento coinciden la rapidez y el módulo de la velocidad la trayectoria es rectilínea L a velocidad es constante en módulo, dirección y sentido. U n movimiento es rectilíneo uniforme si : Para este tipo de movimiento MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Volver a índice Cinemática

Movimientos Con Aceleración Movimiento Rectilíneo Uniforme MOVIMIENTOS CON ACELERACIÓN MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO ACELERACIÓN es una magnitud que informa de los cambios de velocidad. En el S.I se mide en m/s 2 a =  v/  t U n movimiento es rectilíneo uniforme si : la trayectoria es rectilínea La aceleración es constante en módulo , dirección y sentido. Para este tipo de movimiento - La velocidad varía la misma cantidad para un mismo tiempo ( varía uniformemente) El vector velocidad y el vector aceleración tienen la misma dirección La aceleración media coincide con la instantánea Si el vector velocidad y el vector aceleración tienen el mismo sentido la velocidad aumenta su valor y el movimiento será acelerado Si el vector velocidad y el vector aceleración tienen sentidos contrarios la velocidad disminuye su valor y el movimiento será retardado . Volver a índice Cinemática ACELERADO. Se aleja del origen en sentido positivo aumentando su V ACELERADO. Se aleja del origen en sentido negativo aumentando su V ACELERADO. Se acerca al origen en sentido negativo aumentando V ACELERADO. Se acerca al origen en sentido positivo aumentando V RETARDADO. Se aleja del origen en sentido negativo disminuyendo V RETARDADO.Se aleja del origen en sentido negativo disminuyendo V RETARDADO Se acerca al origen en sentido positivo disminuyendo V RETARDADO. Se acerca origen en sentido negativo disminuyendo V

Movimiento circular uniforme U n movimiento es circular uniforme si : El móvil recorre arcos iguales en tiempos iguales, por tanto, la velocidad angular es constante la trayectoria es circular Se pueden describir magnitudes lineales y angulares ESPACIO LINEAL O ARCO RECORRIDO s es la longitud recorrida por el móvil medida sobre la trayectoria VELOCIDAD LINEAL v es un vector de módulo constante pero de dirección variable. El vector velocidad es un vector tangente a la trayectoria que va cambiando de dirección a medida que avanza el móvil, por esto el movimiento circular uniforme es un movimiento acelerado . ACELERACIÓN NORMAL a n Es l a magnitud que informa del cambio de dirección del vector velocidad LINEALES MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME I Volver a índice Cinemática v 2 a n = r v v v v

Movimiento circular uniforme VELOCIDAD ANGULAR  es el cociente entre el ángulo girado por el radio y el tiempo invertid o MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME II ANGULARES ESPACIO ANGULAR O ÁNGULO DESCRITO POR EL RADIO  Se puede expresar en : 1rev = 360º = 2  rad una circunferencia tiene 360º una revolución es una vuelta completa a la circunferencia un radián es el valor del ángulo cuyo arco coincide con el radio  grados revoluciones radianes Se expresa en rad/s o en rpm s =  r v =  r RELACIONES ENTRE MAGNITUDES LINEALES Y ANGULARES OTRAS MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME PERIODO (T) es el tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta completa. Se mide en s FRECUENCIA (  ) es el número de vueltas que efectúa el móvil en la unidad de tiempo. Se mide en Herzios (s -1 ) Ambas se relacionan por: Como una vuelta completa 2  se efectúa en un tiempo t=T T = 1/   = 2  Volver a índice Cinemática s    R    =  t

2 

=

T

2 





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I. Fuerzas Y Movimiento. 2. Fuerzas

Concepto de fuerza Elementos. Unidades

Clasificación de fuerzas y materiales

Ley de Hooke

Composición de fuerzas I

Composición de fuerzas II

Leyes de newton

Relación entre masa y peso

Gravitación Universal

Fuerza normal

Fuerza de rozamiento

Relación entre fuerza y movimiento

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Concepto de Fuerza. Elementos. Unidades. Se llama fuerza a toda magnitud física que puede producir sobre los cuerpos uno de estos efectos: Modificar su estado de reposo o movimiento Producir deformaciones Las fuerzas son magnitudes vectoriales, ya que el efecto que producen depende de: su valor de la dirección del sentido 1kp = 9,8 N tienen los siguientes elementos característicos: La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton : 1N = la fuerza que aplicada sobre un cuerpo de 1 kg de masa le comunica una aceleración de 1 m/s 2 También se utiliza como unidad de fuerza el kilopondio: Volver a índice Fuerzas x Módulo Dirección Sentido O (punto de aplicación) y

Clasificación de fuerzas. Clasificación de materiales De contacto elásticas , de rozamiento. .. el agente productor de la fuerza y el que recibe la acción están en contacto físico A distancia ambos agentes están separados gravitatorias, eléctricas , magnéticas, electromagnéticas. Las fuerzas pueden ser: se deforman por acción de la fuerza y no recuperan su forma después de cesar la fuerza. Según respondan a la acción de una fuerza, los materiales se pueden clasificar: Plásticos Elásticos se deforman y recuperan su forma después de cesar la fuerza. Rígidos no modifican su forma , sólo pueden sufrir cambios en su estado de reposo o movimiento ( traslaciones o rotaciones) Volver a índice Fuerzas

Medida De Fuerzas. Ley De Hooke F = fuerza aplicada K = Constantete característica del muelle  l = deformación producida constan de un muelle o resorte que se alarga por acción de una fuerza y de una escala calibrada que nos permite conocer el valor de la fuerza aplicada “ La fuerza aplicada a un cuerpo elástico es directamente proporcional a la deformación que le produce” Matemáticamente se expresa: F = k.  l Se basan en la Ley de Hooke Las fuerzas se miden con unos aparatos llamados dinamómetros Volver a índice Fuerzas

Composición de Fuerzas I Del mismo sentido De sentido contrario a)Fuerzas de la misma dirección la resultante es otra fuerza de la misma dirección y sentido y de módulo la suma de los módulos. la resultante es otra fuerza de la misma dirección , sentido el de la mayor y módulos la diferencia de los módulos Componer fuerzas es determinar el valor de la resultante del sistema de fuerzas Con frecuencia , sobre un mismo cuerpo actúan varias fuerzas. En estos casos, el efecto producido por el conjunto de todas esas fuerzas es equivalente al que produciría una fuerza única llamada resultante. b)Fuerzas concurrentes Por fórmula Gráficamente Aplicando la REGLA DEL PARALELOGRAMO : “ Se traza una paralela a cada fuerza , la resultante será una fuerza con punto de aplicación en el punto de aplicación de las fuerzas que se componen y extremo en el punto de corte de las paralelas trazadas”. Volver a índice Fuerzas R F 2 F 1 R F 2 F 1 R = F 1 2 + F 2 2 + 2F 1 F 2 cos  F 1  R F 2

Composición de Fuerzas II c)Fuerzas paralelas Del mismo sentido De sentido contrario Se traza una de las fuerzas paralelamente a sí misma en el punto de aplicación de la otra fuerza y la otra invertida en el punto de aplicación de la primera, se unen los extremos de las últimas fuerzas dibujadas , el punto de aplicación de la resultante será el punto de corte con el segmento que une los puntos de aplicación de las fuerzas que se componen. Gráficamente Por fórmula : F 1. x = F 2 . ( L-x) Por fórmula : F1.x = F 2 . ( L+x) llamando F 1 a la mayor Volver a índice Fuerzas L-x x F 2 R F 1 F 2 R F 1 x

Leyes de Newton DINÁMICA es la parte de la Física que estudia las fuerzas como agentes del movimiento de los cuerpo. Se basa en las tres leyes de Newton: 1ª LEY DE NEWTON. LEY DE INERCIA. “ Todo cuerpo permanece en reposo o movimiento rectilíneo uniforme, a no ser que sobre él actúe alguna fuerza externa” Se llama INERCIA de un cuerpo a la propiedad que tiene de oponerse a toda variación en su estado de reposo o movimiento. La medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo es la MASA que posee. Cuanto mayor es la masa mayor es la fuerza que hay que aplicar para influir sobre él. 2ª LEY DE NEWTON . LEY FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA. “ La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que le produce”. La constante de proporcionalidad entre la fuerza y la aceleración es la masa del cuerpo. La 1ª Ley está recogida en la 2ª , ya que si no actúa ninguna fuerza sobre el cuerpo la aceleración es cero, y por tanto, el cuerpo está parado o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme. La fuerza y la aceleración tienen el mismo sentido 3ª LEY DE NEWTON.LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN. ”En la interacción entre dos cuerpos, el primero ejerce una fuerza sobre el segundo, y a su vez el segundo ejerce una fuerza igual pero de sentido contrario sobre el primero” Las fuerzas de acción y reacción no se anulan nunca porque están aplicadas sobre cuerpos diferentes. F 2 F 1 1 2 Volver a índice Fuerzas F = m .a

Gravitación Universal Esta expresión permite Obtener el valor de la gravedad en otros puntos del Universo Calcular g en función de la altura M TIERRA g T = G R T 2 M LUNA g L = G R L 2 mayor a nivel del mar que en lo alto de una montaña El peso de un cuerpo en cualquier otro lugar del universo dependerá del planeta , satélite ... que ejerza la atracción : La LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL DE NEWTON establece que : “ Los cuerpos se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de su s masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa” M y m masa d distancia entre ellos G constante de gravitación Universal válida para cualquier lugar del universo G = 6,67 10 -11 Nm 2 /kg 2 M . m F = G d 2 P = m . g M g = G d 2 En la tierra M = M tierra d = R tierra (para cuerpos próximos a la superficie ) Como F = P es mayor en los polos que en el ecuador M = masa del planeta... m= masa del cuerpo g’= aceleración de la gravedad en ese planeta Las fuerzas gravitatorias son mayores para grandes masas distancias pequeñas Volver a índice Fuerzas Mm F = G d 2 M’ . m P = m . g’ = G d 2

Relación entre masa y peso Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Tiene un valor fijo y característico para ese cuerpo, vale lo mismo en la Tierra que en cualquier otro punto del Universo. En el S.I. se expresa en Kg. Peso es la fuerza con que la Tierra lo atrae. Todos los cuerpos caen hacia la Tierra con una aceleración de 9,8 m/s 2 por lo que la fuerza que actúa sobre ellos es: P = m .g Volver a índice Fuerzas MASA PESO Cantidad de materia que posee un cuerpo Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo Propiedad característica de cada cuerpo. Tiene el mismo valor en cualquier punto del Universo. No es una característica del cuerpo. Tiene diferentes valores, para un mismo cuerpo, dependiendo del lugar del Universo en el que se encuentre. Mide la tendencia que tiene el cuerpo a permanecer en estado de reposo o movimiento. Depende del valor de la gravedad del lugar en el que esté el cuerpo En el S.I se expresa en Kg En el S.I se expresa en N Es una magnitud escalar Es una magnitud vectorial

Fuerza Normal CUERPOS APOYADOS SOBRE UN PLANO HORIZONTAL P N P = peso del cuerpo N = reacción normal de la superficie de apoyo CUERPOS APOYADOS SOBRE PLANOS INCLINADOS

El peso se puede descomponer en dos fuerzas:

Una paralela al plano inclinado que se llama componente tangencial del peso:

Otra perpendicular al plano inclinado que se llama componente normal del peso

P t = P.sen  = m.g.sen  P tn = P.cos  = m.g.cos  P N P n P t  fuerza con que una superficie actúa sobre un cuerpo apoyado sobre ella. Su dirección es perpendicular a la superficie en el punto de contacto y su sentido es hacia el cuerpo. Volver a índice Fuerzas

Fuerzas de rozamiento Son fuerzas que actúan siempre en contra del movimiento del cuerpo, por tanto, llevan sentido contrario al desplazamiento. Se producen por la fricción que tiene lugar entre la superficie del móvil y la superficie sobre la que se mueve, o del medio que atraviesa ( aire, líquido...) Experimentalmente se comprueba que son independientes del área de la superficie de contacto y de la velocidad del movimiento y depende de la naturaleza de las superficies y del grado de pulimento de estas. P N F F r P N P n P t Fr  Volver a índice Fuerzas

Relación entre fuerza y movimiento Volver a índice Fuerzas Un cuerpo en REPOSO sometido a una fuerza constante experimenta un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en la dirección y sentido de la fuerza. V 0 = 0 F = constante a = constante MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO Un cuerpo con MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME sometido a una fuerza constante de la misma dirección y sentido contrario al de desplazamiento experimenta un movimiento rectilíneo uniformemente retardado en esa misma dirección y sentido. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE RETARDADO a F Un cuerpo con MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME sometido a una fuerza constante de la misma dirección y sentido que el desplazamiento experimenta un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en esa misma dirección y sentido. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO F a v V 0 = constante F = constante a = constante V 0 = constante F = constante a = constante F a v Un cuerpo con MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME sometido a una fuerza constante de dirección perpendicular al desplazamiento experimenta un movimiento circular uniforme ( Se modifica la dirección de la velocidad pero no su módulo) MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME V 0 = constante F = constante a = constante v F a

Concepto de presión.Unidades

Estática de fluidos.Ecuación fundamental de la hidrostática

Consecuencias del Principio fundamental de la hidrostática

Transmisión de la presión. Principio de pascal

La atmósfera.Medida de la presión atmosférica. Variación de la presión atmosférica con la altura

Principio de A rquímedes

Equilibrio de sólidos sumergidos I

Equilibrio de sólidos sumergidos II

Equilibrio de sólidos sumergidos III

I. Fuerzas Y Movimiento. 3. Fluidos Volver a contenidos

Concepto de Presión . Unidades en el Sistema Internacional se expresa en Pascal (PA) presión ejercida por una fuerza de 1 N sobre una superficie de 1m 2 1 atm = 13595 Kg/m 3 . 9,8 N/Kg . 0,76 m = 101300 N/m 2 = 101300 Pa = 760 mm Hg  Hg (0ºC) = 13595 Kg/m 3 h = 76 cm = 760 mm Hg g = 9,8 m/s 2 = 9,8 N/Kg fuerza que actúa sobre la unidad de superficie Presión También es frecuente como unidad de presión la atmósfera ( atm ) 1 atm es la presión ejercida por una columna de mercurio de 760 cm de altura y 1cm 2 de sección a 0ºC UNIDADES Volver a índice Fluidos Peso m . g  . V . g  .s.h .g P = = = = =  . h . g superficie s s s fuerza P = superficie N Kg . m . s -2 Kg . s -2 Pascal = = = m 2 m 2 m

Estática de Fluidos. Ecuación Fundamental d e la Hidrostática presión en un punto del fluido es la fuerza ejercida por unidad de superficie en el punto considerado. B A h B h A h A - h B P A - P B = peso de la columna líquida = m.g =  . V . g V = Área de la base . altura = 1 .( h A - h B ) ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA P A - P B =  . g .( h A - h B ) Las moléculas de un líquido poseen masa, por tanto son at r a i das verticalmente hacia abajo por acción de la gravedad. Es decir, las capas superiores del líquido ejercen una fuerza (peso) sobre las inferiores. Además, el líquido ejerce también fuerzas normales sobre las superficies laterales que son mayores a medida que aumenta la profundidad. El principio fundamental de la hidrostática establece que : “ la diferencia de presión entre dos puntos de un líquido es igual al peso de una columna de líquido que tiene como base la unidad de superficie y como altura la diferencia de altura entre los dos puntos ”. Volver a índice Fluidos

Consecuencias del principio fundamental de la hidrostática La presión en cualquier punto es P =  . g . h siendo tanto mayor cuanto mayor es la profundidad. La presión en el fondo del recipiente sólo depende de la densidad del fluido y de la altura pero es independiente de la forma o capacidad del recipiente. La fuerza ejercida sobre el fondo será: F = P . s P = presión S = área de la base Volver a índice Fluidos Todos los puntos situados en una misma horizontal tienen la misma presión . En esto se basan los vasos comunicantes : Para que la presión en todos los puntos de una horizontal sea la misma el líquido debe alcanzar en todos los tubos la misma altura P 1 = P 2 = P 3 = P 4  . h .  . h 1 . g =  . h 2 . g =  . h 3 . g =  . h 4 . g h 1 = h 2 = h 3 = h 4 P 1 =  . h 1 . g P 2 =  . h 2 . g P 3 =  . h 3 . g P 4 =  . h 4 . g

Transmisión d e l a Presión. Principio d e Pascal La presión ejercida en un líquido en equilibrio se transmite íntegramente a todos sus puntos Una aplicación importante es la prensa hidraúlica . Supongamos dos cilindros de diferente sección unidos por el fondo y sobre cada uno de ellos un émbolo que ajuste herméticamente. Si sobre el émbolo menor se ejerce una fuerza F 1 comunicamos al líquido una presión: P 1 = F 1 /s 1 Por el Principio de Pascal esa presión se transmite por todo el líquido hasta llegar al émbolo mayor, donde la presión será: P 2 = F 2 /s 2 , como P 1 = P 2 : F 2   F 1 De esta manera se se produce un efecto multiplicador consiguiendo fuerzas muy grandes a partir de fuerzas más pequeñas Al ser s 2  s 1 Volver a índice Fluidos s 2 s 1 F 1 F 2 F 1 F 2 = s 1 s 2 s 2 F 2 = . F 1 s 1

La Atmósfera . Medida de l a Presión Atmosférica . Variación d e l a Presión Atmosférica c on l a a ltura La atmósfera que nos envuelve es como un inmenso recipiente que contiene un fluido llamado aire ( mezcla homogénea de gases cuyos componentes fundamentales son el oxígeno y el nitrógeno). La medida de la presión atmosférica la realizó Torricelli con el siguiente experimento: El aire por ser un fluido ejerce fuerzas perpendiculares a las superficies. Llamamos presión atmosférica a la presión ejercida por el aire que nos envuelve sobre todos nosotros. Volver a índice Fluidos Peso de la columna de aire P = superficie P 1 = P atmosférica P 2 =  Hg  . h . g = 13600 . 0,76 . 9,8 = 101300 Pa = 1 atm = 760 mm Hg 1 h = 76 cm Observó que el mercurio del tubo ascendía hasta alcanzar una altura de 76 cm sobre la superficie de la cubeta. Los puntos 1 y 2 están sometidos a la misma presión: 1 a la atmosférica y 2 a la hidrostática debida al mercurio de la columna. Teniendo en cuenta la ecuación fundamental de la hidrostática: llenó de mercurio un tubo de vidrio abierto por un extremo e invirtiéndolo lo introdujo en un recipiente con mercurio. 2

Principio d e Arquímedes Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. ( Se entiende por fluido desalojado a un volumen igual al del sólido sumergido.)  F = densidad del fluido  c = densidad del cuerpo sumergido V c = volumen del cuerpo sumergido g = aceleración de la gravedad E = peso del fluido = m . g =  F . V c . g P = peso del cuerpo = m . g =  c . V c . g E P Volver a índice Fluidos

Equilibrio de Sólidos Sumergidos I E = peso del fluido = m’. g =  F .V c . g P = peso del cuerpo = m . g =  c . V c . g El cuerpo está sometido a una fuerza resultante ( Pa = peso aparente ) vertical y hacia abajo que tiende a llevarlo hacia el fondo con movimiento uniformemente acelerado , por tanto, el cuerpo se hunde. Pa = P – E =  c . V c . g =  F .V c . g = m . a P > E E Pa P A) El cuerpo es más denso que el fluido:  c >  F Volver a índice Fluidos

Equilibrio de Sólidos Sumergidos II El cuerpo está sometido a una fuerza resultante nula, por lo que permanece en equilibrio dentro del fluido. R = P – E =  c . V c . g =  F .V c . g = 0 P = E R =0 P E B) El cuerpo es igual de denso que el fluido:  c =  F E = peso del fluido = m’. g =  F .V c . g P = peso del cuerpo = m . g =  c . V c . g Volver a índice Fluidos

Equilibrio de Sólidos Sumergidos III E = peso del fluido = m’. g =  F .V c . g P = peso del cuerpo = m . g =  c . V c . g El cuerpo está sometido a una fuerza resultante ( Fa = fuerza ascensional) vertical y hacia arriba que tiende a llevarlo hacia la superficie con movimiento uniformemente acelerado , por tanto, el cuerpo asciende Una vez que el cuerpo llega a la superficie permanece flotando en equilibrio de modo que el nuevo empuje es igual al peso y es debido a la parte sumergida. Fa = E – P =  F . V c . g =  c .V c . g = m . a P  E Fa P E E’ = P =  F . V s . g =  c .V c . g = m . a P = E’ P E’ C)El cuerpo es menos denso que el fluido:  c   F Cuando flota: Volver a índice Fluidos

III. El átomo y los cambios químicos

Las Uniones entre Átomos

Ordenación de los elementos químicos

El enlace químico sobre la base de la posición de los elementos en el Sistema Periódico

Compuestos con enlace iónico. Compuestos con enlace covalente. Compuestos con enlace metálico

Formulación química inorgánica según normas IUPAC

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Las Reacciones Químicas

Tipos de reacciones químicas

Relaciones estequiométricas y volumétricas en las reacciones químicas

Estudio cualitativo de dos procesos químicos: ácido-base y oxidación-reducción

Calor de reacción

Concepto de reacciones exotérmica y reacciones endotérmicas

Velocidad de una reacción química. Factores que influyen

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La Química de los Compuestos del Carbono

El carbono como componente esencial de los seres vivos.

El carbono y la gran cantidad de compuestos orgánicos

Características de los compuestos de carbono

Descripción de los compuestos orgánicos más sencillos: Hidrocarburos

Alcoholes, ácidos orgánicos y polímeros sintéticos

Fabricación y reciclaje de materiales plásticos

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TRABAJO

Se realiza un trabajo mecánico cuando, al aplicar una fuerza , se produce un desplazamiento.

La unidad de trabajo es el julio

W=F.s

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POTENCIA

La potencia expresa la rapidez con que se realiza un trabajo

La unidad de potencia es el vatio

P=W/t

La potencia real de una máquina es menor que su potencia teórica. Para medir esta pérdida de potencia , se define rendimiento de una maquina como sigue:

Rendimiento = P otencia real

Potencia teórica

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ENERGIA

Un cuerpo posee emergía cuando tiene capacidad para realizar un trabajo

La energía mecánica =E.cinética +E.potencial

La energía cinética se define como la capacidad para efectuar un trabajo por medio del movimiento.

La energía potencial gravitatoria es la que posee un cuero según la posición que ocupa.

La energía potencial elástica es la que posee un cuerpo elástico debido a su estado de tensión

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CONSERVACION DE LA ENERGIA

La suma de la energía cinética y potencial permanece siempre constante en cualquier punto.

Según el principio de conservación de la energía , esta no se crea ni se destruye ,solo se transforma de una forma a otra

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Las máquinas

Son dispositivos o conjuntos de piezas que transmiten fuerzas y al mismo tiempo obtienen( Variación de la intensidad de las fuerzas transmitidas, modificación de su dirección, transforman un tipo de energía en otro

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Calor y Transferencia de Energía

El trabajo y el calor

La temperatura

El calor

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El Trabajo y el Calor

Son procesos mediante los cuales se intercambia energía.

Energía , trabajo y calor se miden en la misma unidad;en el SI en julios.

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Temperatura

Es una magnitud física fundamental .

Su unidad en el SI es el Kelvin.

La miden los termómetros

Dos cuerpos que están en equilibrio térmico cuando se encuentran a la misma temperatura.

Siempre que un cuerpo o sistema pierde energía otro lo gana.

ejercicios Volver a contenidos

Ejercicios temperatura

http:// www . ibercajalav . net /curso. php ? fcontenido =Calo_ CTem _1. swf

http://www.ibercajalav.net/curso.php?fcontenido=Calo_CTem_6.swf

http:// www . ibercajalav . net /curso. php ? fcontenido =Calo_ CEst _6. swf

http://www.ibercajalav.net/curso.php?fcontenido=Calo_CEst_5.swf

http:// www . fisicanet .com. ar / fisica / termoestatica /ap04_ termometria . php

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Calor

Es la transferencia de energía desde un cuerpo caliente (mayor temperatura) a otro frío (menor temperatura) cuando se ponen en contacto.

El intercambio de energía está relacionado con la masa, la sustancia ( capacidad calorífica ) y la variación de la temperatura.

Los calorímetros se utilizan para determinar la capacidad calorífica específica de una sustancia.

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Cambios de Estado

Es posible modificar el estado físico de una sustancia cambiando las condiciones en las que se encuentra.

Mientras se produce un cambio de estado, la temperatura permanece constante.

La energía térmica se emplea en vencer las fuerzas de cohesión que mantienen unidas las partículas de la materia. Esta energía se denomina calor latente.

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Energía Térmica y Dilatación

Cuando un cuerpo recibe energía térmica , no solo incrementa su temperatura o cambia de estado; también se dilata.

La dilatación de los sólidos puede ser lineal , superficial o cúbica.

La dilatación de un líquido es la dilatación real o propia del líquido menos la que experimenta el volumen del recipiente que lo contiene.

Los gases se dilatan, aumentan su volumen.

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Energía Mecánica y Energía Térmica

Joule demostró la equivalencia entre trabajo y calor.

Es posible transformar fácilmente toda la energía mecánica en energía térmica; en cambio , por lo general , mediante una máquina térmica solo es posible aprovechar una fracción de la energía térmica disponible en forma de energía mecánica.

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Transmisión de la Energía Térmica

La energía térmica se pone de manifiesto cuando se transfiere de un cuerpo caliente a otro frío. Esta transferencia se puede llevar a cabo mediante tres mecanismos diferentes:

conducción,convección y radiación.

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Movimiento ondulatorio

Un movimiento ondulatorio es la propagación de un movimiento vibratorio en un medio elástico.

Una onda es la posición que adopta en cada instante la perturbación que se ha producido en un medio elástico.

Las ondas transportan energía de un lugar a otro.

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Tipos de Ondas

Las ondas mecánicas u ondas materiales, son las que se originan al producirse una perturbación en un medio elástico, sin el cual no existiría la propagación.

Las ondas electromagnéticas son aquellas que pueden transmitirse a través de ciertos medios y no precisan de un medio elástico ,ya que se propagan también en el vacío.

Las ondas longitudinales son aquellas en las que la vibración de las partículas en torno a su punto de equilibrio se producen en la misma dirección que la de la propagación de las ondas.

Las ondas transversales son aquellas en las que la vibraciones de las partículas en torno a su punto de equilibrio se produce en dirección perpendicular a la de la propagación de las ondas .

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Características de las Ondas

La velocidad de propagación es la distancia que la onda avanza en cada unidad de tiempo.

Longitud de onda , es la distancia que separa dos puntos consecutivos de dicha onda que vibran de idéntica manera .

El período es el tiempo que tarda un punto en realizar una vibración completa.

La frecuencia es el número de vibraciones que realiza un punto en la unidad de tiempo..Es la inversa del período.

La amplitud , es la separación máxima que alcanza , desde la posición de equilibrio, cada uno de los puntos que oscilan.

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Fenómenos ondulatorios

La reflexión es el cambio de dirección que experimenta un tren de ondas al chocar con una superficie lis sin atravesarla.

La refracción consiste en el cambio de velocidad que experimenta un tren de ondas al pasar de un medio a otro de distinta naturaleza.

La difracción es el fenómeno que se produce cuando una onda se encuentra, al propagarse , con un obstáculo.

Ejercicios

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Sonido

El sonido es una vibración que necesita un medio elástico para propagarse.

El sonido se propaga en un mismo medio homogéneo a velocidad constante.

Las ondas sonoras pueden reflejarse, refractarse y difractarse.

Los sonidos se distinguen por su intensidad, tono y timbre.

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La Luz

Las ondas luminosas no necesitan un medio material para propagarse.

La luz se propaga en línea recta.

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Espejos y Lentes

Los espejo plano es una superficie plana ,lisa y pulimentad, capaz de reflejar en una sola dirección un haz de rayos paralelos.

Los espejos esféricos son superficies con dicha forma ,lisas y pulimentadas por su cara interior (espejos cóncavo) o por su cara exterior (espejo convexo).

Una lente es un medio transparente, homogéneo e isótopo, limitado por dos superficies curvas o por una plana y otra curva

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