INSTITUCIÓN EDUCATIVA GENERAL SANTANDER

GUIAS DE ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE

Guía No. 3 Período: 3 Año: 2 023.
Grado: Noveno Área: Ciencias Naturales / Física.

• Nombre del docente: José M. Villadiego A.

• Celular 3114328423.
• Nombre del estudiante: ___________________________________________
• MANDAR RESULTADOS DE LAS ACTIVIDADES EN PDF.
Objetivo de aprendizaje:
• Comprender la primera y segunda ley de la termodinámica, y el concepto de entropía.
• Estudiar las leyes físicas que describen los fluidos en reposo con énfasis en los
principios de Pascal y de Arquímedes.
• Prólogo.
• Este proceso se dará a conocer por WhatsApp para transcribir al cuaderno
cuadriculado de 100 hojas de física, o, imprimir para estudiar el contenido de cada
temática y resolver en su cuaderno los ejercicios y tareas o trabajos propuestos en
ella.
• Los recursos que debes utilizar para esta presentación de guías se le anota aquí, para
que las utilicen con la mayor brevedad posible y cuidado para el bienestar tuyo y los
demás. (Equipos tecnológicos, cartulina, tu cuaderno de física, guías impresas, hojas
de papel, juego geométrico, marcadores, colores y otros teniendo en cuenta la
actividad o la temática) a realizar.
A. ACTIVIDADES DE INICIO
Queridos estudiantes de grado noveno:

Esta guía también tiene como objetivo reconocer la importancia de cada tema que se va a
tener en cuenta para el desarrollo de ellos en la vida diaria, las cuales son
• Leyes de la termodinámica,
• MECÁNICA DE FLUIDOS,
• HIDROSTÁTICA
• Presión.
• Densidad.
• Peso específico.
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Principios de Arquímedes y Pascal.
• Para poder responder correctamente deberán leer detenidamente cada parte de la
guía y desarrollar cada una de las actividades propuestas.
• Todas las actividades se deben desarrollar por completo cuidando el orden, la letra y
la ortografía.
• El profesor del área o asignatura estará siempre atento para resolver cualquier duda
que se presente durante el desarrollo de las actividades en el horario que se
establezca.
No se te olvide seguir con el cuidado que se viene implementando desde cuándo
comenzó esta pandemia.

RESPONDA LAS PREGUNTAS QUE VIENEN A CONTINUACIÓN Y ESCRÍBALAS

EN TU CUADERNO DE FÏSICA 9.

1. Pregunta para interesar.

• Alguna vez has pensado ¿qué es la energía interna de un cuerpo o sistema?
• ¿Te imaginas que pasaría si hacemos mezclas de agua con aceite?
2. Pregunta diagnostica.
• ¿has escuchado alguna vez hablar de la primera y segunda ley de la
termodinámica?
• ¿Has escuchado alguna vez hablar de Mecánica de fluidos?
3. Pregunta de opinión.
• ¿qué opinas de los temas descritos en el numeral 2?
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B. ACTIVIDADES DE DESARROLLO

• PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

¿Qué es la primera ley de la termodinámica?

Observa e interpreta las gráficas

"La energía no se crea ni se destruye solo se transforma. El cambio de energía interna de un

sistema es igual a la transferencia de calor desde o hacia el entorno y el trabajo realizado por
o sobre el sistema."

Lo que quiere decir la primera ley o principio de la termodinámica es que cuando un sistema
tiene un aumento de energía no es porque este la creó, o si tiene una disminución de energía
no es porque esta se destruyó.

EXPLICACIÓN.

¿Cómo se puede explicar esto? Por ejemplo, como se ve en la gráfica de arriba, un bloque
de mantequilla inicialmente frío y compacto, luego de ser batido y con el calor generado por
el trabajo, tendrá una mayor energía interna que cuando la mantequilla estaba en bloque y
fría.

¿Por qué se produce esto? Debido a la transferencia de energía por el trabajo de batirla y el
calor generado. La mantequilla batida, por lo tanto, no creó energía, sino que tuvo que recibir
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la energía del entorno. Esto significa que la diferencia entre la energía final y la energía inicial
de la mantequilla es igual a la suma del trabajo y del calor que recibió la misma.

Podemos dar también un concepto como el siguiente

Fórmula principal.

También se puede despejar el calor (Q) y el trabajo (W), de la fórmula.

Ver video en el siguiente link. https://www.youtube.com/watch?v=dSpyTrpiZmc

CONCEPTOS:
.
• La primera ley de la termodinámica establece la ley de la conservación
de la energía, ósea, <<la energía no se puede crear ni destruir, sino que
siempre se va a conservar constante>>. Esto es que se puede
transformar de una forma a otra, pero la suma de todas las energías va a
permanecer constante

¡EXTRA! La energía interna de un sistema es una caracterización macroscópica de la

energía microscópica de todas las partículas que lo componen. Un sistema está formado por
gran cantidad de partículas en movimiento. Cada una de ellas posee:

• energía cinética, por el hecho de encontrarse a una determinada velocidad

• energía potencial gravitatoria, por el hecho de encontrarse en determinadas
posiciones unas respecto de otras
• energía potencial elástica, por el hecho vibrar en el interior del sistema

Existen, además, otros tipos de energía asociadas a las partículas microscópicas tales como
la energía química o la nuclear.

EJEMPLO1.
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En este ejemplo que viene a continuación intervienen dos tipos de
energía: la cinética y la potencial.

• Un niño lanza un balón al aire.

• En el momento en que sale de sus manos el balón tiene velocidad, por lo
tanto, tiene energía cinética. Todavía no ha ganado altura, por lo tanto,
no tiene energía potencial.
• Mientras va subiendo pierde velocidad y gana altura. Pierde energía
cinética y gana energía potencial.
• Cuando llega en el punto más alto, solo tiene energía potencial.
• Finalmente vuelve a bajar y las energías se vuelven a invertir.
La unidad estándar de todas estas cantidades es el julio (JOULE), aunque algunas veces se
expresan en calorías.

• Con palomitas de maíz: cuando hacemos palomitas de maíz en el microondas, entra

un sobre con las semillas de maíz que ganan energía por transferencia de calor. Al
hincharse las palomitas, realizan un trabajo para inflar la bolsa.
• Con mantequilla derretida: cuando batimos en un bol una barra de mantequilla fría,
su energía interna aumenta por la transferencia de calor del ambiente y por el trabajo
de batido.
• Con una botella de gaseosa: cuando se calienta una botella de gaseosa, la mezcla
gas-líquido puede romper la botella por el trabajo de expansión.

Para que avances más tus conocimientos ingresa al siguiente

link: https://www.youtube.com/watch?v=Bvfn6eUhUAc

• MECÁNICA DE FLUIDOS.

¿Que es la mecánica de fluidos y ejemplos?

Primero veo el video en el siguiente link. https://www.youtube.com/watch?v=Xmz-_AJfNbY

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Ahora veamos algunos conceptos, antes de dar el concepto:
Mecánica: rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y
su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.
Fluidos: Se denomina fluido a la materia compuesta por moléculas atraídas
entre sí de manera débil, de manera que no tiene la capacidad de sostener su
forma concreta, sino que adquiere la del recipiente en donde esté contenida
De lo anterior se expresa el concepto de mecánica de fluidos.
La mecánica de fluidos es parte de la física y como tal, es una ciencia
especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en
reposo y en movimiento.
Algunos ejemplos sencillos de fluidos son: el agua, el aceite, el aire, el alcohol, el magma
volcánico (lava), la salsa de tomate, la pintura, los gases nobles (neón, xenón, kriptón, helio,
etc.), la sangre, mezclas húmedas de agua con harina o agua con cemento entre otros.

▪ Ramas de la mecánica de fluidos

1. Hidrostática:

¿Qué es la 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.
Vea también hidráulica en el link: https://www.significados.com/hidraulica/
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2. Hidrodinamica.

¿Qué es la Hidrodinámica?
La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos
en movimiento. Aquí se considera la velocidad, la presión, el flujo y el gasto líquido. En el
estudio de la hidrodinámica tiene gran importancia el teorema de Bernoulli. (consultar).
• PRESIÓN
Observa las figuras y responda la pregunta antes de continuar la lectura.

¿Qué es la presión y ejemplo?

La presión es una magnitud física escalar representada con el símbolo p, que

designa una proyección de fuerza ejercida de manera perpendicular sobre una
superficie, por unidad de superficie. Se mide en el Sistema Internacional (SI) en pascales
(Pa).

Matemáticamente: p = F / A: donde F = fuerza, A = área.

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Unidad: p = F / A = N / m2 = (Pa). Donde N = Newton, m2 = metro cuadrado, Pa =
Pascal.

Nota: El aparato diseñado para medir la presión se conoce como tensiómetro.

EJEMPLOS

Las ollas de presión. Estas ollas diseñadas especialmente para ablandar rápido la comida
operan en base a un agarre fuerte entre tapa y olla que, al incrementar la temperatura y, por
lo tanto, la presión del contenido hace que la comida se ablande más rápido.

Refrigeración. Congeladores y otros aparatos de refrigeración operan haciendo circular

un líquido o gas a presión por una tubería. Mediante un circuito en el que las presiones
aumentan y disminuyen (aumentando y disminuyendo también la temperatura del líquido o
gas circundante), el aparato de refrigeración retira el calor por contacto.

Frenos hidráulicos. Diseñados para impedir volcamientos de automóviles y otros vehículos,

funcionan manteniendo la presión del fluido de freno alta o baja según se requiera en el
momento, para suavizar la acción de frenado y minimizar el riesgo de derrapa miento y
volcada.

PRINCIPIO DE PASCAL,

¿QUÉ ES EL PRINCIPIO DE PASCAL Y EJEMPLOS?

Ingresa a los siguientes enlaces: https://www.youtube.com/watch?v=FqY8IRimq9I

https://www.youtube.com/watch?v=u-g029KHkXI

CONCEPTO: El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el

fisicomatemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la siguiente frase:
<<La presión ejercida sobre un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de
paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos
los puntos del fluido>>
En pocas palabras <<Toda presión ejercida hacia un fluido, se propagará sobre toda la
sustancia de manera uniforme>>.

Ejemplos
• Prensa hidráulica.
• Frenos hidráulicos.
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• Dirección hidráulica asistida en vehículos automotores.
• Gato hidráulico.
• Elevador hidráulico de carga.

• DENSIDAD.
• Observa las figuras y responda la pregunta antes de continuar la lectura.

¿por qué en cada recipiente se observa las figuras en distintas posiciones?

¿Qué es la densidad en física y ejemplo?

En el área de la física, la densidad de un material bien sea líquido, químico o gaseoso, es la

relación entre su masa y volumen; es designada por la letra griega rho “ϫ”, o, con la letra D

La fórmula para calcular la densidad de un objeto es: D = m / v

Nota: Esto significa que densidad (ϫ) es igual a masa (m) entre volumen (v). De lo cual,
además, podemos deducir que la densidad es inversamente proporcional al volumen:
mientras menor sea el volumen ocupado por determinada masa, mayor será la densidad.
EJEMPLOS.
• Magnesio (Mg). 1,738 g/cm.
• Calcio (Ca). 1,54 g/cm.
• Hierro (Fe). 7,874 g/cm.
• Molibdeno (Mo). 10,22 g/cm.
• Plata (Ag). 10,5 g/cm.
• Oro (Au). 19,3 g/cm.
• Iridio (Ir). 22,562 g/cm
• Agua. 1.000 kg/m3
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• Leche es de 1,03 g/cm3 a 15 ºC.
UNIDADES
Las unidades para representar la densidad son las siguientes:
• Kilogramos por metro cúbico (kg/m3) (Sistema Internacional)
Otras formas son:
• kilogramos por decímetro cúbico (kg/dm3)
• gramos por centímetro cúbico (g/cm3),
• y gramos por decímetro cúbico (g/dm3) para los gases.

• PESO ESPECÍFICO.

¿Qué es el peso específico?

El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa

una sustancia en el espacio. Es el peso de cierta cantidad de sustancia dividido el volumen
que ocupa.

Matemáticamente, el peso específico se representa con el símbolo gamma (γ) y se

expresa como: γ = w /v. también ρe = w / v

En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newtons sobre metro cúbico (N/m3).

Algunos ejemplos de peso específico de distintos materiales son:

• Yeso: 1250 N/m3

• Cal: 1000 N/m3
• Arena seca: 1600 N/m3
• Arena húmeda: 1800 N/m3
• Cemento suelto: 1400 N/m3.

Relación del peso específico y la densidad

La relación entre el peso específico (m.g/V) y la densidad (m/V) es análoga a la que existe
entre el peso (m.g) y la masa (m) de una sustancia.
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NOTA: Resulta evidente que cuanta más masa tiene cierta cantidad de una sustancia, mayor
es su peso. De la misma manera, cuanto más densa sea esa cantidad de sustancia, cuanta
más masa entre en determinado volumen, mayor será su peso específico, ya que mayor
“masa por gravedad” entrará en ese volumen.

Ejemplo ver link. https://www.youtube.com/watch?v=I3VV5e-wx2I

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

¿Cuál es el principio de Arquímedes y ejemplo? ver link:

https://www.youtube.com/watch?v=AGMGP55rXLI

https://www.youtube.com/watch?v=f-ZUuz_tZ3o

Concepto: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un

empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado». Esta fuerza recibe el
nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons.

Formula: E = ρ, v.g; donde, E = empuje; ρ = densidad; v = valor del volumen desplazado

y g = aceleración de la gravedad.

Ejemplo:

Sobre un recipiente lleno de agua, se sumerge completamente un objeto que desplaza un

volumen 0.078 m3 de agua hacia afuera. Si tomamos en cuenta la densidad del agua
(1000kg/m3.). Determine la fuerza de empuje que ejerce el objeto sobre el agua.

Solución

Datos:

V = 0.078 m3

ρ = 1000kg/m3

G = 9.81 m/s2
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Incognita

¿E =?

Sabemos que la fórmula de empuje es E = ρ, v.g; remplazando valores se tiene:

E = (1000kg/m3). (0.078 m3). (9.81 m/s2).

E = (1000kg). (0.078). (9.81 m/s2), eliminamos metros cubico

E = (78kg). (9.81 m/s2), se multiplicó.

E = 765,18 (kg. m / s2), se multiplicó

E = 765,18N, ya que: kg*m/s2 = N = Newton

E = 765,18N. Esta es la fuerza de empuje que ejerce el objeto sobre el agua.

Observa la siguiente imagen.

• Pregunta interrogativa.

1. ¿Según la imagen anterior, teniendo en cuenta las dos ramas de la mecánica de

fluidos, cuál es la diferencia entre?

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• Pregunta literal.

2. ¿Qué nos enseña la primera ley de la termodinámica?, dar un ejemplo que se

presente en la vida cotidiana diferente al que contiene la guía.
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• Pregunta para activar la pregunta.

3. ¿Sabes de otros temas que no se hayan mencionados y que no sepa donde lo

debemos clasificar?, menciónalos y escribe su nombre.

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NOTA: Diseña un cuadro sinóptico de los temas y subtemas vistos. Pégalo en un lugar
visible de tu institución.

• Actividad de aplicación.

4. <<De acuerdo con la temática que has aprendido en esta guía, ahora vas a escribir
con letra mayúscula en el crucigrama las palabras que correspondan a cada pregunta
que vienen a continuación:

HORIZONTALES:

1. Energía que se encuentra a una determinada velocidad.

2. Nombre de uno de los ejemplos sencillos de fluido.
3. Rama de la mecánica de fluido que estudia el comportamiento de los líquidos en
movimiento.
4. ¿A cuál temática pertenece la expresión p = F / A?
5. Relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio.
6. Relación que hay entre su masa y volumen;
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VERTICALES:

A. Aparatos diseñados para medir la presión.

B. Estudia los fluidos en estado de reposo.
C. Utensilio diseñado especialmente para ablandar rápido la comida.
D. Unidad con la cual se mide la presión en el Sistema Internacional (SI).

C B

A
D
6 4

1
2

3
5

ACTIVIDADES DE CIERRE

1. Vas a reflexionar respecto a cómo te sentiste y qué tanto aprendiste en el desarrollo

de esta guía.

• Preguntas valorativas

1 ¡Responda lo siguiente con mucha sinceridad!

.
a. ¿Por qué consideras que tu trabajo merece una excelente calificación?
b. ¿Dónde se te presentó mayor dificultad?
c. Si te causó dificultad ¿por qué crees que te produjo dificultad al resolver tus
tareas?
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d. ¿Qué fue lo que te pareció más fácil?
e. Con tus propias palabras escribe qué aprendiste.
f. ¿qué crees que puedes hacer en la próxima guía para que entiendas mejor lo
que se te propone.?
EVALÚO MI TRABAJO
Lee cuidadosamente cada uno de los enunciados que se presentan y luego
marca con una x la casilla, según la apreciación que tengas.

CASI ALGUNAS NUNCA

SIEMPRE SIEMPRE. VECES.
Logré desarrollar la guía de
manera individual, utilizando
mis conocimientos básicos.
La guía despertó mi motivación
para desarrollarla.
Organicé mi tiempo en casa
para responder en los tiempos
establecidos.
Conté con el apoyo de mi
docente en los momentos en
que lo necesité.

LLEGASTE AL FINAL LO HAS LOGRADO.

FELICITACIONES POR TU ESFUERZO Y DEDICACIÓN

¡ÉXITOS! DIOS Les BENDIGA.