FÍSICA Y QUÍMICA 2º ESO: TEMA 7: LAS FUERZAS (CUARTA PARTE)

REPRESENTACIÓN DE LAS FUERZAS: LOS VECTORES.
EQUILIBRIO

Cuando se estudian las fuerzas es importante saber en qué dirección y sentido actúan. Por ejemplo, si estás en el borde de un precipicio no es lo mismo que te empujen hacia delante con una fuerza de 40 N a que tiren de ti hacia atrás con ese misma fuerza. Los resultados son muy diferentes, en un caso puedes matarte y en el otro pueden haberte salvado la vida.

Para representar las fuerzas, y otras magnitudes como la velocidad, en las que es importante indicar hacia dónde actúan, se usan flechas, llamadas vectores:

Un vector es un segmento orientado, una flecha, que usamos para representar las magnitudes vectoriales, como las fuerzas.
El sentido es cada una de las dos posibles orientaciones en la recta que define la dirección. Se indica con la punta de flecha.
El valor numérico de la magnitud vectorial es el módulo, que en la representación vectorial viene dado por la longitud del vector.

Cuando sobre un cuerpo actúan más de una fuerza, a la que tendría el mismo efecto que todas ellas, es decir su suma, se le llama fuerza resultante.

Si las fuerzas tienen la misma dirección (son paralelas) y el mismo sentido (apuntan hacia el mismo lado) se suman.

La resultante tiene la misma dirección y sentido y el módulo es la suma de los módulos.

Si las fuerzas tienen la misma dirección (son paralelas) y distinto sentido (una apunta a la derecha y otra a la izquierda) se restan.

Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula.

 Para practicar todo lo aprendido vamos a hacer las siguientes actividades:

ACTIVIDADES VECTORES Y EQUILIBRIO

TAREA 4: ACTIVIDADES VECTORES Y EQUILIBRIO, ENTREGA EL JUEVES 30.

CAAP, TEMA 8: CONTAMINACIÓN DEL AGUA (Cuarta parte)

Hoy vamos a ver problemas de contaminación del agua relacionados con el agua del mar.

Uno de ellos es la salinización de acuíferos cercanos a la costa, podéis ver en qué consiste este fenómeno en el libro en la página 70, bajo el epígrafe "Intrusiones salinas" o también en la diapositiva 13 de la presentación.  En la página de notas está explicado y las figuras son bastante ilustrativas de lo que pasa cuando se extrae demasiada agua de estos acuíferos cercanos al mar.

Otro problema son las mareas negras, tenéis en qué consisten estos desastres en la página 70 del libro. Os dejo un vídeo de la última gran marea negra que sufrió España, la del Prestige:

Otro problema de contaminación de los océanos es lo que se ha dado en llamar la sopa de plástico, también en la página 70 del libro.

TAREA 4: ACTIVIDADES 8 Y 9, ENTREGA EL JUEVES 30

FÍSICA 2º BACHILLERATO: FÍSICA NUCLEAR (Cuarta parte)

CINÉTICA DE LA DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA

Hemos visto cómo isótopos inestables se desintegran en otros más estables, de manera que una muestra de isótopo radiactivo, con el tiempo, va transformándose en otros y su radiactividad va decayendo. Esto es la base de las dataciones por radioisótopos, que permiten averiguar la edad de un material o una roca a través de las proporciones existentes entre dos isótopos relacionados por la desintegración. También se puede utilizar este conocimiento para estimar cuándo puede volver a ser segura una zona contaminada por un determinado isótopo.

Llamamos actividad radiactiva, A, al número de núclidos que se desintegran por unidad de tiempo. Su valor depende del tipo de núclido y del número de núclidos presentes (N):

A= - dN/dt= λ·N

El signo es porque se produce una disminución con el tiempo del número de núclidos.

λ es la constante de desintegración: representa la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo, su unidad en el SI son s^-1. Cuanto mayor es su valor más rápido se desintegra una muestra de núclidos.

La unidad de A (actividad radiactiva) es el becquerel (Bq), 1Bq = 1 desintegración/s.

De la expresión anterior, integrando entre un instante 0 y otro final, t, se obtiene:

N = N₀ · e ^{– λ · t}

Donde N₀ es el número inicial de núclidos y N los que quedan tras transcurrir un tiempo t.
A esta expresión se la conoce como ley de la desintegración radiactiva. También puede utilizarse usando masa en lugar de número de núclidos ya que sólo habría que multiplicar por la masa de un átomo en ambos miembros de la ecuación.

Se denomina periodo de semidesintegración (T_1/2) al tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los núcleos que había en la muestra.

Haciendo N = N₀/2 en la expresión anterior y tomando logaritmos en ambos miembros se obtiene:

T_1/2 = ln 2/ λ

Se denomina vida media, τ, de un núclido al tiempo que tarda un núclido por término medio en desintegrarse. Se calcula como:
τ = (tiempo total de vida de la muestra)/(número total de núcleos de la muestra, N₀)
es un concepto estadístico que se relaciona con el periodo de semidesintegración:

τ=  1/λ=T_1/2/ln2

Todo esto, en el libro, está en las páginas 312 y 313.
Para practicar todo esto vamos a hacer las actividades que vienen en el enlace de abajo. Pienso que esto es más difícil que lo que hemos ido viendo hasta ahora así que es conveniente que miréis los ejemplos resueltos que vienen en el libro. También es conveniente ir preguntándome dudas.

ACTIVIDADES CINÉTICA DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA

El viernes es fiesta, no hay clase, intentad enviarlas para el jueves.

FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESO: ACTIVIDADES SEMANA DEL 20 AL 24 DE ABRIL (2)

Se me olvidó indicaros una página web en la que se puede practicar con la formulación como si fuese un juego, se llama "A formular". Una vez hayáis entrado en el enlace de abajo, hacéis clic en "Contenidos", luego en "Sustancias simples y binarios", luego podéis hacer óxidos, hidróxidos, binarios de hidrógeno y sales. Los peróxidos no los hemos visto, ni los vamos a ver ya.

A FORMULAR

Podéis practicar con la web anterior, pero, por supuesto, no tenéis que enviarme nada.
Lo siguiente es otro ejercicio de formulación, este va a ser el último, cuando lo tengáis ya empezaremos otra cosa.

EJERCICIO DE FORMULACIÓN 3

Lo recogemos el martes 28 de abril, para su corrección.

El viernes 1 de mayo es fiesta, así que ese día nada.

FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESO: ACTIVIDADES SEMANA DEL 20 AL 24 DE ABRIL (1)

Vamos a por otro ejercicio de formulación:

EJERCICIO DE FORMULACIÓN 2

Los recogemos el viernes 24.

FÍSICA 2º BACHILLERATO: FÍSICA NUCLEAR (Tercera parte)

LA RADIACTIVIDAD

La semana pasada vimos que hay núclidos más estables que otros. Cuando un núclido es lo suficientemente inestable puede evolucionar para convertirse en otro más estable. Para ello emiten radiación gamma o determinadas partículas (protones, neutrones, electrones); es lo que se conoce como emisiones radiactivas.

La radiactividad natural es el proceso por el cual los núcleos atómicos de ciertos elementos emiten radiación de manera espontánea y se transforman en núcleos de elementos diferentes, o bien en núcleos del mismo elemento pero con menor energía.

La radiación emitida puede ser de tres tipos:

Radiación α: Son núcleos de helio, dos protones y dos neutrones. Es una radiación ionizante con poco poder de penetración debido a su tamaño y carga.

Radiación β: Son electrones. Su poder de penetración es mayor que el de las partículas α.

Radiación γ: Es radiación electromagnética muy energética y de gran poder de penetración.

En cualquier emisión radiactiva se cumplen las siguientes leyes, conocidas como leyes del desplazamiento radiactivo o de Soddy-Fajans:

Primera ley: Cuando un núclido emite una partícula α se transforma en otro núclido cuyo número atómico disminuye en dos unidades y su número másico en cuatro.

Segunda ley: Cuando un núclido emite una partícula β (un electrón) se transforma en otro núclido cuyo número atómico aumenta en una unidad y su número másico no varía.

Tercera ley: Cuando un núclido emite radiación γ sigue siendo el mismo núclido pero en un estado energético menor.

La emisión β se explica por la conversión de un neutrón en un protón, emitiéndose un electrón y otra partícula, llamada neutrino (en realidad un antineutrino electrónico).

De forma artificial, algunos núclidos pueden desintegrarse liberando una partícula idéntica al electrón, pero de carga positiva, llamada positrón. Esta resulta del proceso en el que un protón se desintegra dando, además de ella, un neutrón y un neutrino. A este proceso se le llama desintegración β+.

Otro tipo de desintegración es la captura eletrónica, en la que un núcleo captura un electrón del nivel más interno, transformándose en un neutrón y emitiendo un neutrino.

Para practicar con las desintegraciones radiactivas vamos a hacer los siguientes ejercicios:

ACTIVIDADES RADIACTIVIDAD

Los podéis entregar el jueves o el viernes.

En vuestro libro todo esto está en las páginas 308 a 311.

FÍSICA Y QUÍMICA 2º ESO: TEMA 7: LAS FUERZAS (TERCERA PARTE)

LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO

El otro día vimos la relación entre las fuerzas y las deformaciones en cuerpos elásticos. Hoy veremos la relación entre las fuerzas y el movimiento.

Si sobre un cuerpo rígido actúa una fuerza, este experimenta una aceleración.
Lo anterior quiere decir que su velocidad cambiará (aumentará, disminuirá o cambiará de dirección, que también es un cambio en la velocidad).

Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o la suma de todas las fuerzas que actúan es cero, este se mantiene en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme.
Por ejemplo, si estuviésemos en mitad de espacio donde no haya nada y lanzáramos un objeto este ya nunca se pararía y seguiría en línea recta con la velocidad con la que se hubiera lanzado hasta el final de los tiempos.
Una vez lanzado el objeto ninguna fuerza actúa sobre él y, sin embargo, no se detiene.

La aceleración que adquiere un cuerpo dependerá de la fuerza que se ejerza sobre él y de su masa.
Cuanto mayor sea la fuerza que hagamos mayor será la aceleración, pero cuanto mayor sea su masa la aceleración será menor (para una fuerza igual).
Matemáticamente se expresa mediante la siguiente fórmula:

F = m · a

Donde F es la fuerza aplicada, m es la masa del objeto y a es la aceleración.
Esta expresión se conoce como 2ª ley de Newton o principio fundamental de la dinámica.
Como ves en la fórmula, para una misma masa, si la fuerza es el doble la aceleración también será doble, es decir fuerza y aceleración son directamente proporcionales.
Si queremos calcular la aceleración despejamos a de la fórmula:

a = F/m

La aceleración y la masa son inversamente proporcionales. Cuanto mayor sea la masa del objeto menor será la aceleración (para una misma fuerza), o lo que es lo mismo, más costará moverlo.
Por ejemplo, si usamos la misma fuerza para mover estas dos cosas ¿cuál acelerará más?

Para practicar todo lo aprendido vamos a hacer las siguientes actividades:

ACTIVIDADES FUERZAS Y MOVIMIENTO

Para hacerlas se puede usar la información que doy arriba, también las páginas 140 a 142 del libro, o las diapositivas 10 a 13 de la presentación del tema.

TAREA 3: ACTIVIDADES FUERZAS Y MOVIMIENTO, ENTREGA EL VIERNES 24