lunes, 15 de febrero de 2021

GUÍA 1 PERIODO 1 GRADO ONCE - AREAS INTEGRADAS: MATEMÁTICAS, CIENCIAS NATURALES Y TECNOLOGÍA



HOLA ESTUDIANTES DE GRADO ONCE  ESTA ES LA GUÍA 1 DEL PERIODO 1

Áreas  

Ciencias Naturales, Matemáticas Informática y Tecnología 

 

Docentes: 

Área/asignatura 

Correo Electrónico 

Medio para entregar trabajos 

Luz Marina Casas 

Matemáticas/ Calculo 

lmcasas@educacionbogota.edu.co 

 

TEAMS 

Héctor 

Rodríguez 

Matemáticas/ Calculo 

hrmatematicas5@gmail.com

hhrodriguezb@educacionbogota.edu.co 

 

TEAMS 

Gloria 

Casallas 

Ciencias N./Química 

gmcasallas@educacionbogota.edu.co 

 

TEAMS 

Javier Santana 

Ciencias N. /Fisica 

jfsantanaa@educacionbogota.edu.co 

 

TEAMS 

Oscar 

Mendoza 

Tecnología e informática 

 

omendoza@educacionbogota.edu.co  

TEAMS 

Competencia Transversal 

El estudiante está en capacidad de plantear alternativas de solución a problemas de tipo ambiental, ético, social y la evolución de los sistemas tecnológicos formulando hipótesis explicativas y obteniendo e interpretando datos, como también estableciendo las relaciones matemáticas.  

 

Objetivo de desarrollo sostenible 

Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos. 

 

 

 

Criterios de evaluación  

La guía está diseña bajo un eje transversal y aborda los temas de las 3 áreas, es importante tener en cuenta que las notas de cada asignatura son independientes, por consiguiente, los estudiantes deben enviar el desarrollo de la guía al docente de la asignatura correspondiente.   

 

Si bien se ha conseguido progresar de manera sustancial a la hora de ampliar el acceso a agua potable y saneamiento, existen miles de millones de personas (principalmente en áreas rurales) que aún carecen de estos servicios básicos. En todo el mundo, una de cada tres personas no tiene acceso a agua potable salubre, dos de cada cinco personas no disponen de una instalación básica destinada a lavarse las manos con agua y jabón, y más de 673 millones de personas aún defecan al aire libre

La pandemia de la COVID-19 ha puesto de manifiesto la importancia vital del saneamiento, la higiene y un acceso adecuado a agua limpia para prevenir y contener las enfermedades. La higiene de manos salva vidas. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, el lavado de manos es una de las acciones más efectivas que se pueden llevar a cabo para reducir la propagación de patógenos y prevenir infecciones, incluido el virus de la COVID-19. Aun así, hay miles de millones de personas que carecen de acceso a agua salubre y saneamiento, y los fondos son insuficientes. 

 

Respuesta al COVID-19 

La disponibilidad y el acceso a los servicios de agua, saneamiento e higiene (WASH) es fundamental para luchar contra el virus y preservar la salud y el bienestar de millones de personas. La COVID-19 no desaparecerá sin acceso a agua salubre para las personas que viven en situaciones de vulnerabilidad, de acuerdo con los expertos de Naciones Unidas

 Los efectos de la COVID-19 podrían llegar a ser considerablemente más graves sobre la población urbana pobre que vive en suburbios y que no tiene acceso a agua limpia. ONU-Hábitat está trabajando con asociados para facilitar el acceso a agua corriente y al lavado de manos en entornos informales

UNICEF está pidiendo de manera urgente que los fondos y la ayuda lleguen a más niñas y niños con instalaciones básicas de agua, saneamiento e higiene, especialmente a aquellos niños a los que se les corta el abastecimiento de agua salubre porque viven en áreas remotas, o en lugares donde el agua no se trata o está contaminada, o porque no tienen casa y viven en un suburbio o en la calle. 

En respuesta al brote de la COVID-19, la Organización Internacional para las Migraciones (OIM) está ajustando sus servicios WASH con el objetivo de prevenir la propagación de la enfermedad. Esto incluye un apoyo continuado a los países afectados, en riesgo, con poca capacidad o frágiles como para asegurar los servicios WASH y el control y prevención de las infecciones en los centros de salud. 

Obtenga más información sobre el trabajo de respuesta a la COVID-19 por parte de los miembros y asociados de ONU-Agua

  

PREGUNTA PROBLEMICA 

 

¿Cómo promover el cuidado del agua y la gestión sostenible en el entorno, para disfrutar de una vida sana? 

 

 

En esta Guía hacemos una pequeña introducción a las Ecuaciones Trigonométricas, después de ver los videos propuestos, desarrolle la siguiente guía en el cuaderno y tome foto para luego enviarla.    

Después de resolver los ejercicios planteados de esta guía, responda la siguiente evaluación en: 

 

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeUkL4BV3sBptxvJdFPaxjdGTtjn4xrMsk953 144VIowuXsVg/viewform 

 

   

 Para cualquier duda escribir a los correos: 

 

Cursos 1101 y 1103 al Profesor Héctor Rodríguez al correo: 

hrmatematicas5@gmail.com 

Cursos 1102 y 1104 a la Profesora Luz Marina Casas al correo: 

lumacasas11@gmail.com  

 

OBJETIVOS DE ESTA GUÍA 

Identificar las ecuaciones trigonométricas Resolver ecuaciones trigonométricas 

 

 

 

QUÉ SON LAS ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS? 

 

En las ecuaciones trigonométricas intervienen funciones trigonométricas, que son periódicas y por tanto sus soluciones se pueden presentar en uno o en dos cuadrantes y además se repiten en todas las vueltas. 

  

Para resolver una ecuación trigonométrica haremos las transformaciones necesarias para trabajar con una sola función trigonométrica, para ello utilizaremos las identidades trigonométricas fundamentales. 

 

Una ecuación trigonométrica es una ecuación en la que aparece una o más razones trigonométricas. Para resolver una ecuación trigonométrica es conveniente expresar todos los términos de la ecuación con el mismo arco (ángulo) y después reducirlo a una razón trigonométrica, o bien, factorizar la ecuación si es posible. 

 

Cuántas soluciones hay al resolver una ecuación Trigonométrica? 

Para la resolución de todas las ecuaciones trigonométricas tendremos en cuenta la circunferencia goniométrica, por tanto, para cada ecuación trigonométrica habrá dos soluciones entre 0° y 360°. Además, todas las soluciones se repiten en cada vuelta. 

Para funciones al cuadrado, es posible que haya 4 soluciones para cada uno de los cuadrantes. 

En algunos casos se utilizan las formula para el ángulo doble que son: 

1.    

2.    

De la fórmula anterior se puede escribir Cos 2a =1-2sen2

                                                                Cos 2a =2cos2a - 1 

3.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QUIMICA 

Padre dígame que le han hecho al río 

que ya no canta 

que resbala como esos peces 

que fueron a morir 

bajo un palmo blanco de espuma. 

Juan Manuel Serrat – Poema Catalán 

El agua, al mismo tiempo que constituye el líquido más abundante en la Tierra, representa el recurso natural más importante y la base de toda forma de vida. El agua puede ser considerada como un recurso renovable cuando se controla cuidadosamente su uso, tratamiento, liberación y circulación. De lo contrario es un recurso no renovable en una localidad determinada. 

No es usual encontrar el agua pura en forma natural, aunque en el laboratorio puede llegar a obtenerse o separarse en sus elementos constituyentes, que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, unidos fuertemente en la forma H-O-H. 

El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua. En el desarrollo de esta guía trataremos la composición y reacciones químicas de agua y de otras sustancias.  

Estequiometría:  es el cálculo para una ecuación química balanceada que determinará las proporciones entre reactivos y productos en una reacción química. 

Gracias a la estequiometria es posible conocer la masa y moles de reactantes que se necesitan para obtener una cantidad determinada de productos o la cantidad de productos que se pueden obtener a partir de una cantidad determinada de reactantes. 

Interpretación de una ecuación balanceada.                         2H2O     -------   2H2   + O2 

Nos indica que: 

  • Una molécula de agua al descomponerse produce 2 moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno. 

  • Un mol de agua produce dos moles de hidrógeno y un mol de oxígeno. 

  • 36 gramos de agua producen 4 gramos de hidrógeno y 32 gramos de oxígeno. La masa atómica de los elementos la obtenemos de la tabla periódica. 

Cada átomo de hidrogeno pesa 1 gramo como hay 4 átomos son 4g de Hidrógeno El oxígeno pesa 16 gramos como hay do los multiplicamos y me da 32 gramos. 

Toda ecuación debe cumplir la ley de la conservación de la materia enunciada por: Lavoisier: En un sistema aislado, durante toda reacción química ordinaria, la masa total en el sistema permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa de los productos obtenidos”. La suma de la masa de los reactivos debe ser igual a la suma de la masa de los productos, en este caso: 

 

2H2O      2H2   + O2 

36g H2O ----- 4 H2   +  32 O2  es decir cumple con la ley de la conservación de la materia  reactivo 36g y producto 36g. 

CALCULOS MASA A MASA 

Se basa en la relación del número de moles entre dos sustancias que participan en la reacción química. Un mol de una sustancia equivale al peso atómico o molecular de la sustancia. 

Ejemplo 1 

Calcular la masa de SO2 dióxido de azufre que puede ser preparada a partir de la combustión completa de 94 g de azufre.    Pesos atómicos S = 32g   O =  16g Solución. 

La ecuación balanceada es: 

  S8       +  8O2                 8SO2

      256,51g S8 512,5g de SO2 

                                                       

Se hallan los pesos de las sustancias de la reacción que intervienen en el ejercicio 

 

 256,51g de S8       producen     512,5g de SO2      94 g de   S8         producen     X g SO

                        

                                            512,5g de SO2  

                94 g de   S8  =                                            = 187,80 g SO2 

                                              256,51g de S8   

R. la combustión de 94 g de S8 producen 187,80 g de SO2       

CALCULOS MOL A MOL         

Los problemas estequiométricos más simples son aquellos en los cuales se calcula el número de moles de las sustancias que han reaccionado o que se producen a partir de un determinado número de moles de otra sustancia.    

Ejemplo 2         

La acción del ácido clorhídrico sobre el dióxido de manganeso produce MnCl2, H2O y Cl2.  A partir de 4,8 moles de HCl, ¿Cuántas moles de MnCl2 se deben obtener? 

 

Solución 

La ecuación equilibrada es: 

4 HCl    +    MnO2                  MnCl2   +    2 H2O   +    Cl2

          . 

   En la reacción: 

                             4 mole de HCl        producen      1 mol de   MnCl2       

  Con                    4,8 mole de HCl     producen       x mol de   MnCl2    

 

                                         1 mol de   MnCl2       

4,8 moles de HCl   =                                                   = 1,2 moles de MnCl2 

  4 moles de HCl         

 

R. 4,8 moles de HCl producen 1,2 moles de  MnCl2 

  

CALCULOS MOL- MASA O MASA- MOL 

En esta calase de problemas se desea calcular el número de moles de una sustancia producidas a partir de, o que reaccionan con una masa dada de otra sustancia; o viceversa, dada una masa calcular moles. 

Ejemplo 3 

Cuando se hace reaccionar en el laboratorio hidróxido de sodio con ácido clorhídrico se obtiene agua y cloruro de sodio (sal de cocina), la reacción es la siguiente: 

                   HCl   +    NaOH      ------     NaCl     +   H2O 

  1. ¿Cuántos gramos de HCl se necesitan para producir 3 moles de agua? 

  2. ¿Con 100 g de NaOH cuantas moles de NaCl se Obtienen?     Pesos atómicos Na = 23 g      Cl = 35.4 g   H = 1g      O = 16 g La ecuación esta balanceada. 

     HCl          +        NaOH           ------        NaCl             +           H2

1 mol de HCl    +   1 mol de NaOH    -----    1 mol de NaCl    +    1 mol de H2

36,4 g HCl        +   40 g de NaOH     -------   58.4g de NaCl    +    16 g H2

Solución  

a.   

                                 36,4 g HCl              

  3moles de H2O =                               = 109,2 g de HCl 

                               1 mol de H2R:  para producir 3 mole de agua se necesitan 109,2 g de HCl 

 

b.                                           1 mol de NaCl 

  Con 100 g de NaOH =                                   =   2,5 moles de NaCl 

                                           40 g de NaOH      

 

EJERCICIOS DE APLICACION 

1. La fotosíntesis es un proceso anabólico que realizan las plantas, algas y algunas bacterias fotosintéticas. En este proceso, las plantas captan energía lumínica proveniente del sol y la utilizan para sintetizar glucosa, principal molécula portadora de energía química. Este proceso ocurre según la siguiente ecuación no balanceada: 

CO2 + H2O → C6H12O6 + O2

 

  1. Balancea la reacción química 

  2. ¿Cuántas moles de O2 se obtienen con 3,5 moles de CO2

  3. ¿Con 600 g de CO2 cuantos gramos de C6H12O6 se obtienen? 

  4. Calcula la cantidad de (mol) de oxígeno (O2) que se obtiene cuando reaccionan 76 g de H2O. 

  5. ¿Cuántos gramos de C6H12O6 se obtienen con 2,5 moles de agua? 

 

2.  El propano (C3H8) es un hidrocarburo gaseoso derivado del petróleo. Se emplea como combustible y como solvente selectivo en la refinación de los aceites lubricantes. Calcula la masa de oxígeno que se consume durante la combustión de 1kg de gas propano, si la ecuación equilibrada es 


C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

 

 

REACTIVO LIMITE Y REACTIVO EN EXCESO 

En una reacción química, el reactivo que se consume totalmente porque se encuentra en menor cantidad, se denomina reactivo limitante; de él depende la cantidad máxima de producto que se forma. Si una reacción ha terminado es porque el reactivo limitante ha reaccionado por completo. Los otros reactivos, que se encuentran en exceso, se llaman reactivos excedentes, y parte de ellos queda sin reaccionar. 

 

Ejemplo 4 

Se tiene un recipiente con 55 g de N2 y 55 g de H2. ¿Cuál será el reactivo limitante?, ¿cuántos gramos de NH3 produce la reacción? 

 

                              N2      +    3 H2        --------      2 NH

Se calculan los moles de cada reactivo.  Mol (n) 

                     1 n N2                                                  1 n H2 

55 g N2 =                      = 1,96 n N2          55 g H2                = 27,5nH2 

                      28 g N2                                               2 g H2    

 nN2 = 1,96 mol  nH2 = 27,5 mol para saber cual es el reactivo límite, es decir el que se agota primero se relacionan los reactivos entre sí y con la reacción de la siguiente manera. 

 

                               3n H2 

1,96n N2                 = 5,88n H2  

                    1n N2   

 

                      1n N2   

27,5n H2 =                     = 9,17n N2 

                       3n H2  

Al revisar las dos ecuaciones el que de el menor resultado es el reactivo límite y el otro es el reactivo en exceso. 

Ahora cogemos el reactivo límite y miramos cuanto NH3 se produce: 

 

 

                               2 n NH3  

1,96n N2 =                  = 3,92 n NH3                     1n N2   

Con 1,96 n N2 se producen 3,92 n NH

 

El ejercicio pide la respuesta en gramos entonces: 

 

                         

                        17 g NH3 

3,92 n NH3 =                        = 66,64 g NH3 

                          1n 

 

R.  En la reacción de obtienen 1,96 moles de NH3, 66,64 g de NH3 

 

Ejercicios 

 

  1. El nitruro de magnesio se produce mediante la siguiente reacción  

3Mg +  N2  --------  Mg3 N2  

Cuánto nitruro de magnesio se produce a partir de 126g Mg y 82 g N2, cual es el reactivo límite y cual el exceso. 

 

  1. Cuando se calienta el cobre en presencia del azufre se produce Cu2S. ¿Cuánto sulfuro de cobre se produce a partir de 100 g de Cu y 50 g S? ¿Cuál es el reactivo límite y cual es el reactivo en exceso? 

 

 

RENDIMIENTO DE LA REACCIÓN Y PUREZA 

  

Rendimiento teórico: es la cantidad máxima de sustancia que se puede formar cuando reacciona todo el reactivo limitante. Por ejemplo, en el caso del amoníaco presentado en la página anterior, es de 66,64 g. 

 

Rendimiento real: es la cantidad real de producto que se obtiene en una reacción química, una vez finalizado el proceso.(este dato siempre lo proporciona el ejercicio). 

 

En la mayoría de las reacciones que se realizan a nivel industrial o en laboratorios, es muy difícil obtener un rendimiento del 100%; en general, el rendimiento real será menor al teórico. Esto se puede deber a: 

 

  • que la reacción sea reversible, por lo que se volverán a formar reactantes. 

  • se usen gases como reactivos, los que se escapan fácilmente. 

  • los productos formados vuelven a reaccionar entre sí formando nuevos productos. se pierde parte de los productos al trasvasijar de un recipiente a otro. 

 

Rendimiento porcentual: este rendimiento representa la relación entre el rendimiento teórico 

y el rendimiento real. Este rendimiento se obtiene aplicando la siguiente expresión 

 

Ejemplo 5 

Por oxidación de 36 g de amoníaco se obtienen 50,82 g de óxido nítrico. ¿cuál es el porcentaje de rendimiento de la reacción? 

La ecuación balanceada es:  

              4NH3      +     5 O2    ------  4 NO     +    6 H2O 

La producción teórica se obtiene trabajando el problema para saber cuántos g de óxido nítrico se obtiene a partir de 36 g de amoniaco. 

Entonces 

El peso de   4NH3   = 68 g NH3 

                    4 NO   = 120 g NO 

68 g NH3      producen        120 g NO   en la reacción 

36 g NH3      producen          X g NO   en la reacción 

 

           (120 g NO) (36 g NH3)       

 X =                                            = 63,52 g de NO 

                    68 g NH3       

 

El % de Rendimiento es:  

 

             50,82 g de NO 

% =                                    x    100   = 80% 

             63,52 g de NO  

 

Ejercicios 

 

 

Na2CO3       +    Ca (OH)2  ------   CaCO3 + 2 NaOH

En una experiencia al hacer reaccionar 29 g de carbonato de sodio con exceso de hidróxido de calcio, se obtienen 25,7 g de carbonato de calcio ¿Cuál fue el rendimiento de la reacción? 

           

 

 

En muchos casos, para llevar a cabo una reacción química, no se encuentra con los reactivos puros. Los materiales de partida están acompañados de impurezas; esto es particularmente cierto en los procesos industriales. antes de hacer los cálculos estequiométricos en estas reacciones, es preciso calcular la cantidad de reactivo puro que existe, ya que las reacciones químicas suponen combinaciones entre sustancias completamente puras. 

Se conoce como rendimiento de una reacción a la cantidad de producto que se obtiene al finalizar una reacción química. Este rendimiento puede ser teórico, real o porcentual. 

 

 

Ejemplo 5 

 

Cuantos gramos de ácido fluorhídrico se puede obtener a partir de 200g de fluoruro de calcio de 90% de pureza, la reacción es 

 

                  CaF2    H2SO4     --------   CaSO4   + 2HF 

 

Solución: 

Además de la ecuación balanceada y la incógnita de gramos de HF, el enunciado establece que el reactivo de partida es del 90% de pureza. 

La solución requiere calcular la cantidad de fluoruro de calcio puro en los 200 g de pureza así: 

                                       90 g puro 

200 g CaF2 impuro x =                         = 180 g puro CaF2 

                                      100 g impuro  

Ahora debemos convertir los gramos a moles: 

 

                        1 mol de CaF2 

180 g CaF2                            = 2,3 moles de CaF2 

                          78 g CaF

 

                                        2 n HF 

2,3 moles de CaF2 =                         = 4,6 n HF 

                                       1 n CaF2  

La respuesta esta en moles, pero la piden en gramos entonces: 

                       20 g HF 

4,6 n HF =                        = 92 g HF 

                        1 n HF 

 

Ejercicios: 

 

  1. ¿Cuántos gramos de ácido clorhídrico se obtienen por la reacción de 400g de NaCl de 80% de pureza con H2SO4 Cual fue el rendimiento de la reacción, si se recogieron 190g de HCl? 

  2. ¿Cuántos gramos de KCLO3 de 80% de pureza se requieren para obtener 128g de Oxígeno? 

 

 

 

                         

 

 

 

 

 

 

Que son los humedales y cual es su importancia  

 

 

  

Nota: Desarrollar los ejercicios planteados en el cuaderno de química y enviar evidencias por la plataforma teams. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Teniendo en cuenta el objetivo de desarrollo sostenible desde y la pregunta problemica general, a partir de la signatura de física, podemos plantear la siguiente pregunta: 

¿Cómo promover el cuidado del agua y la gestión sostenible desde mi hogar? 

 

Para enfocarnos en la pregunta anterior, es necesario comprender algunos conceptos básicos, relacionados con la hidrostática y en la hidrodinámica. 

 

HIDROSTÁTICA  

 

 

La hidrostática: es el estudio de los fluidos en estado de reposo que pertenece al campo de la mecánica de fluidos, llamada también hidráulica.  

  1. Densidad. Se denomina densidad a la masa que ocupa 1 𝑐𝑚3 de sustancia homogénea. La densidad (𝜌) de una sustancia se define como el cociente entre su masa (𝑚) y su volumen (𝑉), es decir:  

𝜌 = 𝑚 /𝑉 

   

 

 

La unidad de medida de la densidad en el SI es el kilogramo sobre metro cúbico (1 kg/m3) aunque generalmente se expresa en gramos sobre centímetro cúbico (1 g/cm3 ). Debemos tener en cuenta que 1 g/cm3 = 1.000 kg/m3 .  

 

  1. Presión. La presión (𝑃) es la razón entre la fuerza perpendicular (𝐹⊥), ejercida sobre la superficie y el área (𝐴) de la misma. 𝑃 = 𝐹⊥ / 𝐴. La unidad de medida de la presión en el SI se expresa a partir de la relación entre las unidades de medida de la fuerza y el área. La fuerza se mide en newton (𝑁) y el área en metros cuadrados (𝑚2 ); por ende, la presión se mide en Newton sobre metro cuadrado (𝑁𝑚2). Esta unidad se denomina pascal (𝑃𝑎).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Presión en los líquidos.  

 

 

 

 

 

 

El líquido contenido en el recipiente ejerce una fuerza en dirección perpendicular a las paredes en cada punto de él (figura a). Por tal razón, al sumergir el sólido dentro del líquido, en cada punto de las paredes del sólido, el líquido ejerce fuerza en dirección perpendicular (figura b).  

 

La presión en un punto del interior de un líquido en reposo es proporcional a profundidad . Si se consideran dos líquidos diferentes, a la misma profundidad, la presión es mayor cuando el líquido es más denso. 

 

 

La presión no depende del área del recipiente y, en consecuencia, no depende del volumen del líquido contenido. Si ahora consideramos dos puntos, 1 y 2, cuyas profundidades dentro de un líquido en equilibrio son 1 y 2, respectivamente (figura 4), tenemos que la presión en cada punto es: 

 

𝑃1 = 𝜌𝑔1            𝑃2 = 𝜌𝑔2 

 

Lo cual se puede expresar como: 𝑃1 − 𝑃2 = 𝜌𝑔 ∙ (1 − 2 ) 

 

Esta igualdad recibe el nombre de ecuación fundamental de la hidrostática y muestra que:  

  • La diferencia de presión entre dos puntos de un fluido en reposo depende de la diferencia de alturas. 

  • Si los dos puntos están a la misma profundidad en el interior del líquido, soportan la misma presión independientemente de la forma del recipiente. P = 𝜌𝑔       

      

 EJEMPLOS

 a) Una mujer de 70𝑘𝑔, se balancea sobre uno de los tacones de sus zapatos. Si el tacón es circular con un radio de, 5𝑐𝑚, ¿qué presión ejerce ella sobre el suelo?  

Solución: 

 Calculamos la superficie de los tacones a partir del área del círculo. 

𝐴𝑡𝑎𝑐ó𝑛 = 𝜋𝑟2  

𝐴𝑡𝑎𝑐ó𝑛 = 𝜋 ∙ (0,5 × 10-2𝑚)2 = 7,85 × 10-5𝑚2  Ahora, se calcula el peso de la mujer:  

𝑤𝑚𝑢𝑗𝑒𝑟 = 𝑚𝑚𝑢𝑗𝑒𝑟𝑔 𝑤𝑚𝑢𝑗𝑒𝑟 = (70𝑘𝑔) (9,8 𝑚 𝑠2) = 686𝑁 A partir de la definición de presión:  

𝑃𝑡𝑎𝑐ó𝑛 = 𝐹⊥ /𝐴𝑡𝑎𝑐ó𝑛  

𝑃𝑡𝑎𝑐ó𝑛 = 686𝑁 /7,85 × 10-2 m2 = 8,74 × 106 𝑃𝑎 En conclusión, la mujer ejerce sobre el suelo una presión de 8,74 × 106 𝑃𝑎.  

 

b) Por una de las ramas de un tubo en U, que inicialmente contiene agua, se vierte aceite. Los líquidos no se mezclan y quedan distribuidos en el tubo como muestra la figura. Si la altura de la columna de aceite, ℎ𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒, mide 22 cm y la diferencia de alturas de la columna de agua es de 20 cm, determinar la densidad del aceite.  

 

Solución:  

Como los puntos 1 y 2 se encuentran a la misma presión, debido a que los líquidos están en equilibrio, entonces:  

𝑃1 = 𝑃2  

Por ende, tenemos que:               𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎𝑔1 = 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒𝑔

𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎1 = 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒

                                             (1 𝑔𝑐𝑚3) ∙ (20𝑐𝑚) = 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 ∙ (22𝑐𝑚)  

𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = (1 𝑔𝑐𝑚3) ∙ (20𝑐𝑚) /22𝑐𝑚 

 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 0,9 𝑔𝑐𝑚

 

La densidad del aceite es 0,9 𝑔𝑐𝑚3. 

 

 En el estudio de la hidrostática estudiaremos dos principios que son fundamentales: el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.  

 

  1. Principio de Pascal. Si aplicamos una presión externa a cualquier punto de un fluido en reposo, esta presión se transmite exactamente igual a todos los puntos del fluido. Probablemente más de una vez has visto maquinaria pesada trabajando en las calles o en las carreteras levantando grandes piedras o rompiendo el pavimento para hacer algún arreglo. La pregunta que deberíamos hacernos es la siguiente, ¿cómo estas máquinas pueden desarrollar fuerzas tan grandes? La respuesta está en su mecanismo de funcionamiento. La mayoría de estas máquinas son hidráulicas, es decir, usan los fluidos para aplicar y aumentar las fuerzas. En las máquinas hidráulicas (en la figura se indica el mecanismo) el brazo que aplica la fuerza se mueve gracias a un líquido contenido en un cilindro, generalmente aceite que empuja un émbolo. Es muy importante el diámetro del émbolo ya que cuanto mayor es, más intensa es la fuerza desarrollada por la máquina hidráulica 

 

 

La prensa hidráulica es la aplicación del principio de Pascal, donde este es un multiplicador de fuerza 

 

  1. Principio de Arquímedes. Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical, hacia arriba, que es igual al peso del volumen de líquido desplazado.  

           

E =  𝜌 . g. V

 E= fuerza de empuje 

𝜌 = densidad del liquido 

Vc = volumen del cuerpo 

 

   

 

 

  1. Presión de los gases. La medida de la presión atmosférica El valor de la presión atmosférica al nivel del mar, por primera vez, fue determinado por el científico italiano Evangelista Torricelli en 1643.  

Así pues, la presión atmosférica, 𝑃𝑎𝑡𝑚 equivale a la presión hidrostática producida por una columna de 760 mm de mercurio. Por ende: 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 𝜌𝑔ℎ 

Es decir, 𝑃𝑎𝑡𝑚 = (13600 𝑘𝑔/ 𝑚3 ) ∙ (9,8031 𝑚/ 𝑠2 ) ∙ 0,76𝑚         𝑃𝑎𝑡𝑚 = 101325 𝑃𝑎  

Otra unidad de presión es el milímetro de mercurio (mmHg) que equivale a la presión ejercida por una columna de mercurio de 1 mm de altura. 

 1 𝑎𝑡𝑚 = 101325 𝑃𝑎 = 760 𝑚𝑚𝐻𝑔  

 

EJEMPLOS 

  1. Para levantar un carro se utiliza un gato hidráulico, como se muestra en la figura. Si la masa del automóvil es 1.000 kg y en el pistón A, cuya área es 20 cm2, se aplica una fuerza de 200 N, determinar el área del pistón B para que ejerza una presión igual a la ejercida por el pistón A.  

 

Solución: Cuando se ejerce la fuerza 𝐹𝐴 ⃗⃗ sobre el pistón 𝐴 de área 𝐴𝐴, el líquido contenido en el dispositivo experimenta un aumento en la presión 𝑃𝐴 que de acuerdo con el principio de Pascal es igual al aumento de presión 𝑃𝐵 en el pistón 𝐵 de área 𝐴𝐵, es decir, 𝑃𝐴 = 𝑃𝐵, por tanto:  

 

  FA = FB 

 

  AA      A

 

Como la masa del carro es 1.000 kg, su peso es:  

𝑊 = 𝑚𝑔 = 1000𝑘𝑔 ∙ 9,8 𝑚 𝑠 ⁄ 2 = 9800 𝑁 

                                          luego                                200 𝑁                  =         9800 𝑁                                                                                  20×10-4 m2                       AB  

𝐴B = (20 × 10-4 𝑚2) ∙ (9800 𝑁) = 0,098 𝑚2             El área del pistón 𝐵 es 0,098 𝑚2 ,  

                                200 N                                                                 es decir, 980 𝑐𝑚2                                                                                        .    

  1. En la figura se representa un manómetro construido con un tubo en U que contiene mercurio. Una de sus ramas está conectada por medio de una manguera a un balón herméticamente cerrado que contiene un gas y la diferencia de alturas entre los niveles de mercurio mide 20cm. Determinar: La presión manométrica del gas. La presión total del gas si la medida se realiza al nivel del mar.  

  

  1. Solución: 

    • Puesto que el nivel del mercurio en la rama del tubo que está conectada al gas es 200 mm menor que el nivel del mercurio en la rama con el extremo abierto, podemos concluir que la presión manométrica es 200 𝑚𝑚𝐻𝑔

 

  • La presión total del gas es mayor que la presión atmosférica en 200 𝑚𝑚𝐻𝑔 y es igual a la suma de la presión atmosférica más la presión manométrica, es decir, 

 

𝑃𝑔𝑎𝑠 = 200 𝑚𝑚𝐻𝑔 + 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 960 𝑚𝑚𝐻𝑔 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ACTIVIDADES: 

PUNTO COPIADO PUNTO RESUELTO (COPIAR PREGUNTA Y CONTESTAR) EN EL CUADERNO DE FÍSICA. MARCAR SEGÚN INSTRUCCIONES, ESCANEAR Y ENVIAR.  

 

  1. Teniendo en cuenta la presión que ejerce un líquido sobre un objeto, en nuestras viviendas contamos con recipientes o tanques para almacenar agua en caso de un corte; Halle la presión que ejerce el agua de un tanque que tiene como capacidad 1000 litros (de forma cilíndrica cuyas dimensiones son 1,98 m de alto y el diámetro de la base es de 80 cm) sobre un objeto que se encuentra: a) en el fondo del tanque b) En la mitad del tanque c) A ¾ de profundidad del tanque. Dibuje el tanque con cada una de las situaciones, y al frente haga el proceso. 

 

  1. Si tiene tanque en casa tomar una foto e indique la capacidad o volumen; indique la cantidad de sanitarios en casa y que volumen tienen de capacidad también tomar foto; van a estar pendientes de observar la cantidad de descargas de agua que se hacen cada día durante una semana. Los datos los van registrando en una tabla organizada. 

 

Tomar una foto del recibo del agua, construya una tabla indicando: 

Estrato, Consumo en m3 en los dos meses; cargo fijo valor total; subtotal de alcantarillado valor total; total agua + alcantarillado; consumo mes; consumo día. 

 

Realizar un diagrama de barras de últimos 4 consumos de los meses respectivos y el valor promedio de esos 4 meses. 

 

 

  1. Si en una prensa hidraúlica el émbolo más chico tiene un diámetro de 3 cm y el émbolo más grande es de 40 cm de diámetro. ¿Qué fuerza resulta en el embolo grande, cuando el pequeño se aplica una fuerza de 180 N? 

 

 

  1. En qué posición cree que el ladrillo ejerce mayor presión sobre el suelo.  

  

  1. Dar argumentos en cada caso. 

  2. Teniendo en cuenta que el bloque tiene por dimensiones: largo: 25 cm, ancho 18 cm y alto: 10 cm; halle la presión de cada una de las caras del bloque cuando se encuentre apoyada en cada una de ellas. 

 

5. La evaluación del tema se lleva a cabo mediante un cuestionario de Microsoft Forms: Desarrollan el cuestionario directamente en la plataforma Teams en la clase correspondiente.  

 

 

TECNOLOGIA E INFORMATICA  

 

   

Objetivo: Identificar las opciones básicas de Word y la normas para la elaboración de escritos de acuerdo con temáticas relacionadas con agua limpia y saneamiento   

    

Microsoft Word: es un programa informático orientado al procesamiento de textos. Fue creado por la empresa Microsoft, y viene integrado de manera predeterminada en el paquete ofimático denominado Microsoft Office.  

   

¿A qué se refiere con el procesamiento de texto?, quiere decir que podemos construir un escrito y modificarlo cuantas veces queramos, cambiando desde el tipo de letra, hasta el color de la hoja, entre muchas más cosas.  

   

  • Tipo de letra o fuente: Un tipo de letra es un conjunto de caracteres del mismo diseño. Estos caracteres incluyen letras, números, signos de puntuación y símbolos. Algunos tipos de letra populares incluyen Arial, Helvética, Times y Verdana. Si bien la mayoría de las computadoras vienen con una docena de tipos de letra instalados, hay miles de tipos de letra disponibles.  

  • Negrilla: En tipografía, la negrita o negrilla 1 es un estilo tipográfico en el que los caracteres tienen un trazo más grueso (en comparación con los caracteres de tipografía redonda normal del mismo tamaño). Es empleada principalmente para que sobresalga o se enfatice una parte del texto  

  • La alineación de texto:  se usa para acomodar las palabras y los párrafos de acuerdo con un orden lógico. De esta manera se logra que la redacción presente un aspecto prolijo y sea agradable a la lectura.  

Los tipos de alineación que puedes usar en un texto de Word son los siguientes:  

  • Izquierda: Se puede alinear todo el contenido al margen izquierdo de la hoja de esta manera facilita la lectura del documento.  

  • Centrado: Utiliza ambos márgenes de la hoja y centra todo el párrafo o texto de acuerdo con el espacio usado. De esta manera podrás ver que el centro de la hoja será el eje de simetría.  

  • Derecha: Es igual a la primera alineación que hemos nombrado, pero se justifica para la derecha. A este tipo de justificación lo podrás usar para secciones pequeñas de contenido, por ejemplo, cuando necesites hacer un encabezado o pie de página.  

  • Homogénea o Justificada: La alineación que utilizarás con este tipo de justificación es simétrica tanto para el margen izquierdo como derecho. Con esto podrás encontrar un texto prolijo de ambos lados, siendo muy útil para usar en redacciones para diarios o revistas en donde se necesite respetar columnas.  

  • Numeración y viñetas: La función Numeración y Viñetas en Word es muy útil, pues nos ayuda a crear listas de una manera muy rápida y fácil. También para identificar y puntualizar ideas o comentarios que deseamos estructurar.  

   

  • Normas APA: Las normas APA tienen su origen en el año 1929, cuando un grupo de psicólogos, antropólogos y administradores de negocios acordaron establecer un conjunto de estándares o reglas que ayudan a la hora de codificar varios componentes de la escritura científica con el fin de facilitar la comprensión de la lectura.  

    

 ¿Qué es el cuidado del agua?  

 

Cuando hablamos del cuidado del agua, nos referimos al uso racional del agua. Esto implica velar por la protección de las fuentes de agua limpia y consumible en nuestro planeta, procurando no contaminarla, no malbaratarla y así preservar este líquido vital no sólo para nuestra especie, sino para la vida entera en el planeta Tierra.  

    

A continuación, encontrara el enlace de la información completa acerca del cuidado del agua para responder los siguientes puntos  

   

 

 

 

Cuidado del Agua - Concepto, datos estadísticos y consejos  

   

  1. Realizar un resumen de la información registrada en el anterior enlace  

  2. De acuerdo con el tema del cuidado del agua: ¿Cuáles acciones realiza usted para cuidar el agua?  

  3. Enumere las recomendaciones para un buen manejo del agua  

  4. Para realizar los anteriores puntos debe utilizar las siguientes opciones en Word:  

  • Tipo de letra: Times New Roman  

  • Tamaño de letra: títulos y subtítulos: 14, texto: 12  

  • Dar color a los títulos, diferente al texto  

  • Tomar fotografías suyas aplicando las recomendaciones para el buen manejo del agua