proyecto final de física aplicada a la docencia iii

5/23/2018 Proyecto Final de Fsica Aplicada a La Docencia III

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EL PARLANTE MAGNTICO

PROYECTO FINAL DE FSICA APLICADA A LA DOCENCIA III

JHONATAN ANDRS ARENAS PEALOZA

JONATHAN ALBERTO CERVANTES BARRAZA

MAYRA ALEJANDRA JIMNEZ CONSUEGRA

UNIVERSIDAD DEL ATLNTICO

FACULTAD DE EDUCACIN

PROGRAMA DE LICENCIATURA EN MATEMTICAS

BARRANQUILLA

2014


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NDICE DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 5

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................... 6

3. JUSTIFICACIN....................................................................................................................... 7

4. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 8

4.1. Objetivo general ................................................................................................................ 8

4.2. Objetivos especficos ....................................................................................................... 8

5. HIPTESIS O PREGUNTAS CIENTFICAS ....................................................................... 9

6. MARCOS DE REFERENCIAS ............................................................................................. 10

6.1. Marco contextual ............................................................................................................ 10

6.2. Marco terico. ................................................................................................................. 11

6.3. Marco legal. ..................................................................................................................... 13

6.4. Marco conceptual ........................................................................................................... 14

6.4.1. Energa magntica ................................................................................................. 14

6.4.2. Campo magntico .................................................................................................. 15

6.4.3. Flujo magntico....................................................................................................... 17

6.4.4. Corriente elctrica. ................................................................................................. 18

6.4.5. Seal elctrica......................................................................................................... 19

6.4.6. Electroesttica. ........................................................................................................ 20

6.4.7. Ondas sonoras. ....................................................................................................... 21

6.4.8. Velocidad de ondas sonoras. ............................................................................... 21

7. ASPECTOS METODOLGICOS. ....................................................................................... 22

8. RECURSOS ............................................................................................................................ 24

9. CRONOGRAMA ..................................................................................................................... 25

10.

ANEXOS .............................................................................................................................. 27

BIBLIOGRAFA ............................................................................................................................... 29


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NDICE DE ILUSTRACIN

Ilustracin 1. Componentes de la energa magntica ........................................... 15

Ilustracin 2. Atraccin de campos magnticos. ................................................... 15Ilustracin 3. Corriente elctrica. ........................................................................... 19

Ilustracin 4. Ley de las cargas. ............................................................................ 20

Ilustracin 5. Montaje del imn con el cobre. ........................................................ 27

Ilustracin 6. Montaje de la cinta industrial. ........................................................... 27

Ilustracin 7. Parlante magntico, casi terminado. ................................................ 28

Ilustracin 8. Conectando los auriculares. ............................................................. 28

Ilustracin 9. Parlante terminado y en reproduccin. ............................................ 28


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NDICE DE TABLA

Tabla 1. Recurso del proyecto. .............................................................................. 24

Tabla 2. Descripcin del cronograma. ................................................................... 25Tabla 3. Etapas por mes ....................................................................................... 26


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1. INTRODUCCIN

A lo largo de este curso se ha estudiado la electrosttica, esta parte de la fsica

que estudia los sistemas de cuerpos electrizados en equilibrio. Por lo que en este

proyecto final, se quiere mostrar la construccin de un parlante magntico casero,

que permite relacionar diferentes conceptos que sustentan o soportan la

descripcin de fenmeno a observar, algunos de los ms importantes son energa

magntica, campo magntico, flujo magntico, corriente elctrica, seal elctrica,

electromagnetismo y ondas sonoras, resaltando en que partes de este

experimente se puede apreciar lo referente a la electroesttico.

De esta manera, a continuacin se mostrara los detalles del experimento

titulado el parlante magntico en el que se deja ver que la fsica est p resente en

muchas situaciones de la vida cotidiana y mejor an, que con materiales que

normalmente se usa en esta, se puede experimentar fenmenos que no son

mgicos sino que encuentran una explicacin apoyada en la fsica.


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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad se goza de una gran variedad de tecnologas, estas facilitan la

vida del ser humano, pues le ayuda a hacer ms efectiva la comunicacin y lapropagacin de la informacin, por otro lado se encuentran los aparatos que

brindan entretenimiento como los videojuegos, consolas, reproductores de msica,

etc. Pero lo que si es cierto, es que en su mayora, las personas tienen acceso y

manejo de estos aparatos pero desconocen lo que sucede fsicamente en cada

uno de ellos para que funcionen de manera adecuada.

Es as, que resulta interesante entender como la fsica interviene en estos

aparatos, en este caso en los parlantes que se usan con los reproductores demsica o con los telfonos celulares. Adems resulta muy entretenido

experimentar con algunos materiales comunes, que facilitan la construccin de

este de forma casera.

Hay que mencionar, que las limitaciones de este experimentos, estn en

que este solo sirve para observar y entender un poco el fenmeno fsico que se

presenta en la propagacin del sonido a travs de un parlante magntico, pero

que no se puede portar como un parlante normal pues las condiciones no seranlas misma que el que est fabricado industrialmente.

Por lo tanto, se plantea el siguiente interrogante:

Cmo se puede construir un parlante con materiales caseros, que permita

explicar el fenmeno fsico que intervienen para que este trasporte las ondas

sonoras?


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3. JUSTIFICACIN

Cuando se hace referencia a la electroesttica la primera imagen mental que viene

a la cabeza es la electricidad, y al pensar en experimentos, da la impresin que se

necesitaran muchos cables, resistencias y corrientes elctricas. Pero lo novedoso

de la experiencia el parlante magntico es que se imp lementan materiales

sencillos fciles de conseguir y adems que es muy importante en la vida

cotidiana pues se le da gran uso debido a medio tecnolgico en el que hoy se vive.

As mismo, se aporta y se relacionan diferentes conceptos fsicos en un

mismo experimento tales como magnetismo, campo magntico, seal elctrica,

ondas sonoras, entre otros.

Se puede decir, que este experimento resulta atractivo para muchos

estudiantes y puede ser una herramienta didctica para fomentar la

experimentacin y la creatividad en el aula, de manera que las clases no sean

tericas sino de construccin conceptual a partir de lo experimentado por el mismo

estudiante.


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4. OBJETIVOS

4.1. Objetivo general

Construir un parlante magntico con materiales caseros, que permita la

explicacin del fenmeno fsico que intervienen para que este trasporte las

ondas sonoras.

4.2. Objetivos especficos

Identificar todos los fenmenos fsicos que suceden en el momento de la

emisin del sonido al medio.

Comprobar que las ondas electromagnticas pueden transferirse mediante

el alambre de cobre, sirviendo de conductor entre el reproductor mp3 y el

parlante.

Establecer los principales materiales que intervienen en la funcionalidad delparlante magntico.


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5. HIPTESIS O PREGUNTAS CIENTFICAS

Como pregunta cientfica se plantea la siguiente Se puede crear un parlante o

altavoz de bobina mvil, que pueda emitir el sonido que se encuentrareproduciendo un reproductor de mp3, sin la necesidad de utilizar las partes

propias de un parlante de equipo de sonido, como el barquillo del altavoz, el

diafragma, bobina mvil, entrehierro, el imn y la suspensin?, dando respuesta a

este interrogante se genera un parlante magntico con las caractersticas de no

tener cada una de las partes de un altavoz de bobina mvil, el cual emite el sonido

que reproduce un reproductor de mp3.

As mismo, su funcionamiento se encuentra dado por las caractersticas deun altavoz dinmico, el cual cuando se aplica a la bobina la seal elctrica

procedente del amplificador o de cualquier otro equipo, se crea un campo

magntico que vara de sentido de acuerdo con dicha seal. La bobina genera una

corriente elctrica que provoca que el imn produzca un flujo magntico que hace

vibrar la membrana y al vibrar la membrana, mueve el aire que tiene situado frente

a ella, generando as variaciones de presin en el mismo, o lo que es lo mismo,

ondas sonoras.

En conclusin, es una explicacin que no contradice los hechos y la teora

existente, ya que las funciones de un parlante de sonido comn, son las mismas

del parlante magntico creado, pero como diferencia no con todas las partes de un

altavoz de bobina mvil.


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6. MARCOS DE REFERENCIAS

6.1. Marco contextual

Este trabajo es presentado para ser utilizado en cualquier institucin educativa, ya

sea oficial o privada con los estudiantes de grado decimo, quienes sern los

principales usuarios del experimento junto con el docente, cada uno desde su

propio rol. El principal recurso es el humano, a partir de este se dar uso al

experimento que se sugiere en el presente trabajo con las herramientas que lo

hacen posible.

As mismo, Para la contextualizacin del entorno institucional se debe tener

en cuenta el objetivo de cada institucin, las cuales deben propenden por crear

condiciones favorables para el desarrollo personal y la mejor formacin intelectual,

moral de sus estudiantes con el fin de contribuir a su formacin desde unas

competencias ciudadanas dadas a partir de la solucin de situaciones que puedan

afectar la participacin y la democracia desde su propio entorno, aportando al

desarrollo de una sociedad ms justa, a travs de la articulacin de la educacin

con el trabajo, mediante el desarrollo de competencias bsicas, cientficas,

artsticas, ciudadanas, laborales y productivas.

En efecto, la experiencia, creatividad y apropiacin de los materiales

comunes de fcil acceso, son fundamentos para lograr este objetivo, por tal los

recursos tcnicos, logsticos y humanos implementados en la elaboracin del

proyecto fueron, cinta industrial, pinzas de ropa, imn, audfonos, reproductor de

mp3, cuchillo y cable de cobre. La institucin en la que se desea implementar solo

debe de tener un ambiente adecuado para la concentracin y adquisicin de

conocimientos. Los recursos humanos oscilan entre 30 o 40 estudiantes y sepueden trabajar en grupos de 5.


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6.2. Marco terico.

El primer sintetizador de msica elctrico fue inventado tambin por Elisha Gray

en 1876. ste descubri que poda controlar el sonido de un circuito

electromagntico casi por casualidad e invent un oscilador de nota bsico, poco

ms tarde vio la luz el "Telgrafo musical". Us caramillos de acero cuyas

fluctuaciones eran transmitidas sobre una lnea telefnica gracias al uso de

electroimanes. Gray tambin desarroll un dispositivo de altavoz muy simple y en

modelos posteriores les dot de un diafragma que vibraba en un campo magntico

y consegua las frecuencias audibles.

As, la acstica tiene su origen en la Antigua Grecia y Roma, entre los

siglos VI a. C. y I d. C. Comenz con la msica, que se vena practicando como

arte desde haca miles de aos, pero no haba sido estudiada de forma cientfica

hasta que Pitgoras se interes por la naturaleza de los intervalos musicales.

Quera saber por qu algunos intervalos sonaban ms bellos que otros, y lleg a

respuestas en forma de proporciones numricas.

Tambin,Aristteles (384 a 322 a. C.) comprob que el sonido consista en

contracciones y expansiones del aire cayendo sobre y golpeando el aire

prximo, una buena forma de expresar la naturaleza del movimiento de las

ondas. Alrededor del ao 20 a. C., el arquitecto e ingeniero romano Vitrubio

escribi un tratado sobre las propiedades acsticas de los teatros, incluyendo

temas como lainterferencia,losecos y lareverberacin;esto supuso el comienzo

de la acstica arquitectnica.

Adems, Bruce Lindsay considera la energa sonora (o energa acstica)

como la energa que transmiten o transportan las ondas sonoras.Procede de la

energa vibracional del foco sonoro y se propaga a las partculas del medio que

atraviesan en forma de energa cintica (movimiento de las partculas), y de

energa potencial (cambios de presin producidos en dicho medio, o presin

sonora). Al irse propagando el sonido a travs del medio, la energa se transmite a

la velocidad de la onda, pero una parte de la energa sonora se disipa en forma de
http://es.wikipedia.org/wiki/Antigua_Greciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Antigua_Romahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pit%C3%A1gorashttp://es.wikipedia.org/wiki/Intervalos_musicaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Arist%C3%B3teleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vitruviohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interferenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reverberaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_vibracional&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_longitudinalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_longitudinalhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_vibracional&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reverberaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interferenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vitruviohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arist%C3%B3teleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Intervalos_musicaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Pit%C3%A1gorashttp://es.wikipedia.org/wiki/Antigua_Romahttp://es.wikipedia.org/wiki/Antigua_Grecia


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energa trmica. La energa acstica suele tener valores absolutos bajos, y su

unidad de medida es el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otras

magnitudes como la intensidad sonora, tambin se pueden calcular otras

magnitudes relacionadas, como la densidad o el flujo de energa acstica.

Ahora, ligado con la implementacin del imn, tenemos que Peter

Peregrinus de Maricourt, fue un estudioso francs del siglo XIII que realiz

experimentos sobre magnetismo y escribi el primer tratado existente para las

propiedades de imanes. Su trabajo se destaca por la primera discusin detallada

de unabrjula.

As mismo, el cosmgrafo espaol Martn Corts de Albacar, formado en

Zaragoza y en la escuela de pilotos deCdiz,descubri y situ elpolo magnticoen Groenlandia en 1551 para los navegantes espaoles e ingleses (su libro fue

traducido y muy reimpreso en Inglaterra) facilitando as considerablemente la

navegacin. Galileo Galilei y su amigo Francesco Sagredo se interesaron en el

magnetismo engastando un buen trozo de roca magntica de ms de kilo y medio

en un bello artilugio de madera; la magnetita se dispona de tal manera que, a

modo de imn, atraa una bola de hierro de casi cuatro kilos de peso; pero la falta

de aplicaciones prcticas y econmicas del invento desalent ms

experimentacin por parte de estos destacados cientficos italianos.

Tambin, en 1600 el mdico y fsico William Gilbert public en Londres su

obra De magnete, magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure;

Physiologia noua, plurimis & argumentis, & experimentis demostrata ("Sobre el

imn y los cuerpos magnticos y sobre el gran imn la Tierra"), para abreviar

citado como De magnete, que estableci las bases del estudio profundo del

magnetismo consignando las caractersticas y tipologas de los imanes y

realizando todo tipo de experimentos cuidadosamente descritos.

Por ltimo, observ que la mxima atraccin ejercida por los imanes sobre

los trozos de hierro se realizaba siempre en las zonas llamadas "polos" del imn.

Clasific los materiales en conductores y aislantes e ide el primerelectroscopio.

Descubri la imantacin por influencia y fue el primero en apercibir que la
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Julio_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Peter_Peregrinus_de_Maricourthttp://es.wikipedia.org/wiki/Peter_Peregrinus_de_Maricourthttp://es.wikipedia.org/wiki/Br%C3%BAjulahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mart%C3%ADn_Cort%C3%A9s_de_Albacarhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1dizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Groenlandiahttp://es.wikipedia.org/wiki/1551http://es.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galileihttp://es.wikipedia.org/wiki/Francesco_Sagredohttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetitahttp://es.wikipedia.org/wiki/William_Gilberthttp://es.wikipedia.org/wiki/De_magnetehttp://es.wikipedia.org/wiki/De_magnetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroscopiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Imantaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Imantaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroscopiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/De_magnetehttp://es.wikipedia.org/wiki/William_Gilberthttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Francesco_Sagredohttp://es.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galileihttp://es.wikipedia.org/wiki/1551http://es.wikipedia.org/wiki/Groenlandiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Polo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1dizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mart%C3%ADn_Cort%C3%A9s_de_Albacarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Br%C3%BAjulahttp://es.wikipedia.org/wiki/Peter_Peregrinus_de_Maricourthttp://es.wikipedia.org/wiki/Peter_Peregrinus_de_Maricourthttp://es.wikipedia.org/wiki/Julio_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmica


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imantacin del hierro se pierde al calentarlo al rojo. Estudi la inclinacin de una

aguja magntica concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imn.

6.3. Marco legal.

El ministerio de educacin nacional establece mediante los estndares de

educacin media que todos los estudiantes deben satisfacer: Establezco

relaciones entre el campo gravitacional y electrosttico y entre campo elctrico y

magntico, as de manera sostenible se justifica legalmente este proyecto.


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6.4. Marco conceptual

Para que se pueda generar el sonido amplificado por el altavoz o parlante, tienen

que acontecer fenmenos que pertenecen al campo de la fsica como lo son:

elctrico-mecnico-acstico. En la primera etapa convierte lasondas elctricas en

energa mecnica, y en la segunda convierte la energa mecnica en ondas de

frecuencia acstica. Es por tanto la puerta por donde sale el sonido al exterior

desde los aparatos que posibilitaron suamplificacin,o su transmisin.

As de manera organizada los fundamentos conceptuales presente aqu son:

6.4.1. Energa magnticaLa energa magntica terrestre es la consecuencia de lascorrientes elctricas

telricas producidas en latierra como resultado de la diferente actividad calorfica

solar sobre la superficie terrestre, y deja sentir su accin en elespacio que rodea

la tierra con intensidad variable en cada punto, dada por las leyes de coulomb:

f = k M . M

Siendo f = fuerza magntica; k = constante de coulomb; M y M = masas

magnticas situadas en dicho espacio o campo magntico.

La energa magntica terrestre y la de los imanes naturales o artificiales se

manifiesta con mxima intensidad como concentrada en dos puntos determinados

de la tierra y de los imanes, denominados polos magnticos, que se distinguen

con los apelativos depolo norte ypolo sur.La fuerza de atraccin que se observa

entre los polos de nombre contrario de dos imanes o de repulsin entre polos del

mismo nombre es la manifestacin ms patente de la energa magntica.

Puede haber un ejemplo o manifestacin de un imn con un objeto que lo atraiga

como por ejemplo un clavo u otro material que lo atrae como la fuerza de

gravedad.
http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttp://www.ecured.cu/index.php?title=Corrientes_el%C3%A9ctricas_tel%C3%BAricas&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Corrientes_el%C3%A9ctricas_tel%C3%BAricas&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php/Tierrahttp://www.ecured.cu/index.php?title=Espacio&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php/Polo_Nortehttp://www.ecured.cu/index.php/Polo_Surhttp://www.ecured.cu/index.php/Fuerza_de_gravedadhttp://www.ecured.cu/index.php/Fuerza_de_gravedadhttp://www.ecured.cu/index.php/Fuerza_de_gravedadhttp://www.ecured.cu/index.php/Fuerza_de_gravedadhttp://www.ecured.cu/index.php/Polo_Surhttp://www.ecured.cu/index.php/Polo_Nortehttp://www.ecured.cu/index.php?title=Espacio&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php/Tierrahttp://www.ecured.cu/index.php?title=Corrientes_el%C3%A9ctricas_tel%C3%BAricas&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Corrientes_el%C3%A9ctricas_tel%C3%BAricas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)


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Ilustracin 1. Componentes de la energa magntica

6.4.2. Campo magntico

Como una corriente en un conductor crea su propio campo magntico, es fcil

entender que dos conductores que lleven corriente ejercern fuerzas magnticas

uno sobre el otro. Como se ver, dichas fuerzas pueden ser utilizadas como base

para la definicin del ampere y del coulomb. Considrese dos alambres largos,

rectos y paralelos separados una distancia a y que llevan corriente I1 e I2 en la

misma direccin, como se muestra en la figura 5.5. Se puede determinar

fcilmente la fuerza sobre uno de los alambres debida al campo magntico

producido por el otro alambre.

Ilustracin 2. Atraccin de campos magnticos.


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Dos alambres paralelos que llevan cada uno una corriente estable ejercen una

fuerza uno sobre el otro. El campo B2 en el alambre 1 debido al alambre 2

produce una fuerza sobre el alambre 1 dada por F1= I1l B2. La fuerza es atractiva

si las corrientes son paralelas como se muestra y repulsiva si las corrientes son

anti paralelas.

El alambre 2, el cual lleva una corriente I2, genera un campo magntico B, en la

posicin del alambre 1. La direccin de B2 es perpendicular al alambre, como se

muestra en la figura. De acuerdo con la ecuacin F = I l X B, la fuerza

magntica sobre una longitud l del alambre 1 es F1 = I1 l XB2. Puesto que l es

perpendicular a B2, la magnitud de F1 est dada por F1 = I1 l XB2. Como el

campo debido al alambre 2 est dado por la ecuacin

Esto se puede reescribir en trminos de la fuerza por unidad de longitud como

La direccin de F1 es hacia abajo, hacia el alambre 2, ya que l XB2 es hacia

abajo. Si se considera el campo sobre el alambre 2 debido al alambre 1, la fuerza

F2 sobre el alambre 2 se encuentra que es igual y opuesta a F1. Esto es lo que

se esperaba ya que la tercera ley de Newton de la accin-reaccin debe

cumplirse. Cuando las corrientes estn en direcciones opuestas, las fuerzas son

inversas y los alambres se repelen uno al otro. Por ello, se determina que:

Conductores paralelos que lleven corrientes en la misma direccin se atraen unoal otro, mientras que conductores paralelos que lleven corrientes en direcciones

opuestas se repelen uno al otro ".

La fuerza entre dos alambres paralelos que lleven corriente se utiliza para definir

el ampere como sigue: " Si dos largos alambres paralelos separados una distancia


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de 1 m llevan la misma corriente y la fuerza por unidad de longitud en cada

alambre es de 2 X 10 7 N/m, entonces la corriente que llevan se define como 1

A".

El valor numrico de 2 X 10 7 N/m se obtiene de la ecuacin anterior, conI1=I2=1A y a=1m. Por lo tanto, se puede emplear una medicin mecnica para

normalizar el ampere.

Por ejemplo, en la National Burea of Standars (Oficina Nacional de Normas) se

utiliza un instrumento llamado balanza de corriente para normalizar otros

instrumentos ms convencionales, como el ampermetro.

La unidad de carga en l SI, el coulomb, puede ahora ser definido en trminos de

ampere como sigue:" Si un conductor transporta una corriente estable de 1 A,

entonces la cantidad de carga que fluye a travs de una seccin trasversal del

conductor en 1s es 1 C

6.4.3. Flujo magntico.

Se define flujo magntico, como la cantidad de lneas de campo magntico que

atraviesa una determinada superficie S en el espacio. Para su clculo, se realiza el

producto escalar de ! B y dS! en una superficie elemental que forma parte de la

superficie total S, y se extiende dicho producto a toda la superficie.

=

En el interior de un solenoide que est atravesado por lneas de campo magntico

uniforme, el flujo Magntico que atraviesa cualquier seccin recta, resulta:

= B S

Siendo sus unidades 2 Weber (Wb) = T m en el S.I.

Si el conductor de una bobina se encuentra arrollado sobre un ncleo de material

frrico el flujo en el interior de la bobina es superior (del orden de decenas,


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centenas, e incluso, miles de veces) que si el ncleo fuera el vaco o el aire, donde

el flujo es ms disperso. Como resultado de ello, para una misma seccin, S, de

paso de flujo, la induccin desciende. As pues, el campo magntico creado

depende del tipo de sustancia del espacio en donde se encuentra localizada la

bobina por cuyo hilo conductor circule la intensidad de la corriente elctrica.

Si todo el espacio que rodea (tanto interior como exterior) al solenoide fuera de

una sustancia muy permeable al flujo magntico, ste ser an ms intenso que

en el caso anterior. Precisamente, el coeficiente, parmetro o constante que

aparece en muchas expresiones magnticas para manifestar la influencia de la

naturaleza del medio en la cuanta del campo magntico establecido es lo que se

ha llamado permeabilidad o coeficiente de permeabilidad, .

6.4.4. Corriente elctrica.El termino corriente elctrica, o simplemente corriente, se emplea para describir la

tasa de flujo de carga que pasa por alguna regin de espacio. La mayor parte de

las aplicaciones prcticas de laelectricidad tienen que ver con corrientes

elctricas. Por ejemplo, la batera de unaluz de destellos suministra corriente al

filamento de la bombilla cuando el interruptor se conecta. Una gran variedad de

aparatos domsticos funcionan con corriente alterna. En estas situaciones

comunes, el flujo de carga fluye por un conductor, por ejemplo, un alambre

decobre. Es posible tambin que existan corrientes fuera de un conductor. Por

ejemplo, una haz de electrones en el tubo deimagen de una TV constituye una

corriente.
http://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos7/imco/imco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/imco/imco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtml


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Ilustracin 3. Corriente elctrica.

6.4.5. Seal elctrica.

Las seales elctricas son llamadas tambin seales anlogas. Pueden tener

cualquier lectura dentro del rango y slo estn limitadas por las caractersticas de

los instrumentos registradores e indicadores. Transmiten al controlador en forma

continua los valores.

En las Redes de ordenadores, los datos a intercambiar siempre estn disponibles

en forma de seal Digital. No obstante, para su transmisin podemos optar por la

utilizacin de seales digitales o analgicas. La eleccin no ser, casi nunca, una

decisin del usuario, sino que vendr determinada por el medio de transmisin a

emplear. No todos los Medios de transmisin permiten seales analgicas ni todos

permiten seales digitales. Como la naturaleza de nuestros datos ser siempre

digital, es necesario un proceso previo que adecue estos datos a la seal a

transmitir. A continuacin examinaremos los 2 casos posibles.


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6.4.6. Electroesttica.

Cuando hablamos de electrosttica nos referimos a los fenmenos que ocurren

debido a una propiedad intrnseca y discreta de la materia, la carga, cuando es

estacionaria o no depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, lams pequea observable, es la carga que tiene el electrn.

Se dice que un cuerpo est cargado elctricamente cuando tiene exceso o falta de

electrones en los tomos que lo componen. Por definicin el defecto de electrones

se la denomina carga positiva y al exceso carga negativa. La relacin entre los dos

tipos de carga es de atraccin cuando son diferentes y de repulsin cuando son

iguales.

Ilustracin 4. Ley de las cargas.

La carga elemental es una unidad muy pequea para clculos prcticos, es por

eso que en el sistema internacional a la unidad de carga elctrica, el culombio, se

le define como la cantidad de carga de 6,25 x 1018 electrones. El movimiento de

electrones por un conductor se denomina corriente elctrica y la cantidad de carga

elctrica que pasa por unidad de tiempo se la define como intensidad de corriente.

Se pueden introducir ms conceptos como el de diferencia de potencial o el de

resistencia, que nos conducira ineludiblemente al rea de circuitos elctricos, y

todo eso se puede ver con ms detalle en el artculo principal.
http://www.ecured.cu/index.php/Archivo:Electrostatica-1.jpg


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6.4.7. Ondas sonoras.Las ondas sonoras pueden viajar a travs de cualquier medio material con una

velocidad que depende de las propiedades del medio. Cuando viajan, las

partculas en el medio vibran para producir cambios de densidad y presin a lo

largo de la direccin de movimiento de la onda. Estos cambios originan una serie

de regiones de alta y baja presin llamadas condensaciones y rarefacciones,

respectivamente.

6.4.7.1. Los audib les

Ondas sonoras que estn dentro del intervalo de sensibilidad del odo humano, de

20 Hz a 20000Hz. Se generan de diversas maneras, con instrumentos musicales,

cuerdas vocales humanas y altavoces.

6.4.7.2. Ond as infr asnicas

Son las que tiene frecuencias debajo del intervalo audible. Por ejemplo las ondas

producidas por un terremoto.

6.4.7.3. Ond as ultrasnicas

Son aquellas cuya frecuencia est por arriba del intervalo audible por ejemplo

pueden generarse al introducir vibraciones en un cristal de cuarzo con un campo

elctrico alterno aplicado. Todas pueden ser longitudinales o transversales en

slidos, aunque solo pueden ser longitudinales en fluidos.

As se dividen todos las caractersticas que poseen las ondas sonoras:

Transductor: Cualquier dispositivo que convierte una forma de potencia en otra.

Al tavoz: Transforma la potencia elctrica en potencia de ondas audibles.

Cristal de cuarzo: Potencia elctrica en potencia ultrasnica.

6.4.8. Velocidad de ondas sonoras.

La velocidad de las ondas sonoras depende de la compresibilidad y la inercia del

medio. Si el medio tiene un mdulo volumtrico B y una densidad de equilibrio, la

velocidad de las ondas sonoras en ese medio es totalmente dependiendo del

coeficiente de variacin del medio. La velocidad de la onda depende de una

propiedad elstica del medio y de una propiedad inercial del medio.


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7. ASPECTOS METODOLGICOS

7.1. Enfoque paradigmtico.

Ahora bien, adems de los referentes tericos antes mencionados, a fin de determinar las

estrategias didcticas utilizadas por los docentes del rea de fsica experimental, fue

necesario metodolgicamente hablando, tener en cuenta el paradigma interpretativo.

El cual, es pertinente para tratar los mecanismos necesarios para mejorar la calidad

educativa, a su vez generando trasformaciones en los educandos, teniendo en cuanta su

contexto social, sus proyecciones y necesidades que tienen en la bsqueda de su

realizacin personal a travs del conocimiento, por tal las instituciones deben involucrar en

su currculo propuestas que tenga en cuenta este tipo de pedagogas, de all, este

proyecto toma elementos principales del entorno de los educando.

As, este paradigma, intenta encontrar sentido a los fenmenos en termino de los

significados que las personas les otorguen, desde esta perspectiva se cuestiona que el

comportamiento de los sujetos este gobernado por leyes generales y caracterizado por

regularidades subyacentes.

7.2. Tipo de investigacin.

Se debe tener en cuenta y es de vital importancia la `participacin de los individuos que

hacen parte del proyecto, es as como la investigacin experimental es una propuesta

metodolgica que forma parte estrategia e involucra a la comunidad a trabajar.

Siendo as, un tipo de investigacin que utiliza experimentos y los principios

encontrados en el mtodo cientfico. Los experimentos pueden ser llevados a cabo en el

laboratorio o en la vida real. Estos generalmente involucran un nmero relativamente

pequeo de personas y abordan una pregunta bastante enfocada. Los experimentos son

ms efectivos para la investigacin explicativa y frecuentemente estn limitados a temas


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en los cuales el investigador puede manipular la situacin en la cual las personas se

hallan.

7.3. Poblacin y muestra.

7.3.1 poblacin o el universo

Est constituido por las personas que conforman la comunidad educativa, todos los

estudiantes desde el primer grado hasta el ltimo que ofrece la institucin, adems todos

los docentes que estn laborando en ella.

7.3.2 muestra

Para la realizacin de este proyecto se puede tomar una muestra representativa de 30 a

35 estudiantes, los cuales representan el grado decimo y los tres docentes encargados del

rea de la fsica experimental.

7.4. Tcnicas e instrumentos.

La observacin participante.

La encuestas.

Diario de campo.


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8. RECURSOS

Los recursos a utilizar (humanos, fsicos, tecnolgicos, financieros) se presentaran de una

manera ordenada y segn sea su utilidad, con el objetivo de desarrollar la implementacin

del proyecto. Tal como se observa en la siguiente tabla.

Tabla 1. Recurso del proyecto.

RECURSOS DESCRIPCIN CANTIDAD RESPONSABLESHumanos Docentes, estudiantes de

dcimo grado30 estudiantes y 3

docentesInstitucin e

investigadores

Fsicos

Cinta magntica, pinzas de

ropa, imn, audfonos,reproductor de mp3, cuchillo ycable de cobre

1 Cinta magntica.2 pinzas de ropa.

1 imn grande.1 audfonos.1 reproductor de mp3.

1 cuchillo.25 cm de cable de cobre.

Investigadores yestudiantes.

tecnolgicos Computador y video cmara 3 porttiles1 video cmara

investigadores

financieros Compra de los materiales $12.000 investigadores


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9. CRONOGRAMA

Las actividades a desarrollar (escogencia de la experiencia, busca de los

materiales, entre otras.) Se encontraran conformadas por etapas, las cuales se

enlazaran con el fin de llevar en un orden determinado que genere un desarrollo

eficaz en el resultado de la hiptesis planteada en esta investigacin. Tal como se

observa en la siguiente tabla.

Tabla 2. Descripcin del cronograma.

ETAPAS ACTIVIDAD RESPONSABLES

Descripciny seleccin(etapa 1,2,3)

Delimitar el objeto de estudio. Fortalecimiento de la parte terica. Propuesta de proyecto final.

Visualizar a los estudiantes con sus debilidades yfortalezas.

Losinvestigadores.

Aplicacin(trabajo de

campo)(etapa 4)

Primera entrega del anteproyecto.

Prueba diagnstica de los estudiantes.

Bsqueda de los materiales a implementar.

Preparacin del experimento.

Explicacin del experimento en un video.

Losinvestigadores.

Descripcinde datos(etapa 5)

Recopilar todos los datos obtenidos. Describir los datos tiles.

Desarrollar la unidad de anlisis de las evidenciasrecolectadas.

Redactar un informe de la experiencia realizada a losestudiantes.

Losinvestigadores.

Anlisis(etapa 6)

Analizar las evidencias recolectadas.

Implementar una prueba escrita.

Conclusin del proyecto.

Losinvestigadores.

Con la presentacin del cronograma de actividades descrito, ahora se presenta deuna manera concreta las actividades a desarrollar por meses. Tal cual como se

puede ver en la siguiente tabla.


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Tabla 3. Etapas por mesMES ETAPAS AOS ACTIVIDAD

Marzo 1-2-3 2014-1 Descripcin y seleccin

Mayo 3-4 2014-1 Experiencia

Junio 5 2014-1 Resultados concretos


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10. ANEXOS

Ilustracin 5. Montaje del imn con el cobre.

Ilustracin 6. Montaje de la cinta industrial.


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Ilustracin 7. Parlante magntico, casi terminado.

Ilustracin 8. Conectando los auriculares.

Ilustracin 9. Parlante terminado y en reproduccin.


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BIBLIOGRAFA

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Corriente elctrica,http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elecur.htmlConsulta: martes, 6 de mayo del 2014]

Seal elctrica,http://telecomunicacionesabasolo.blogspot.com/p/senales-electricas.htmlConsulta: martes, 6 de mayo del 2014]

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proyecto final de física aplicada a la docencia iii

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