WEBQUEST DE MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO
5° semestre Física III
APARATOS QUE FACILITAN LA VIDA COTIDIANA
INTRODUCCION.
La
esencia de la electricidad es la carga eléctrica. Esta cualidad existe en dos
clases distintas, que se denominan cargas positivas (protones) y cargas
negativas (electrones). Ley de cargas: las cargas eléctricas del mismo o signo
se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen. Se dice que existe una
corriente eléctrica cuando hay un flujo neto de carga eléctrica en una
dirección específica del espacio. Las cargas eléctricas influyen sobre la
región que está a su alrededor, ésta región recibe el nombre de campo eléctrico.
Michael
Faraday introdujo el concepto de líneas de fuerza. Son líneas
imaginarias que describen, los cambios en dirección de las fuerzas al pasar de
un punto a otro. La fuerza eléctrica que en un punto cualquiera del campo se
ejerce sobre la carga unidad positiva, tomada como elemento de comparación,
recibe el nombre de intensidad del campo eléctrico.
A la
zona que rodea a un imán recibe el nombre de campo magnético. La radiación electromagnética
está formada por energía eléctrica y energía magnética en cantidades casi iguales,
y la radiación electromagnética se propaga por el universo como ondas interactivas
de campos eléctricos y magnéticos. Las microondas son ondas electromagnéticas igual
que las de radio, pero de longitud de onda mucho más pequeña. Las ondas electromagnéticas
son transversales, en ellas la dirección de los campos eléctrico y magnético son
perpendiculares a la dirección de propagación.
Las
partículas cargadas en movimiento llevan asociadas un campo eléctrico y un
campo magnético. De hecho, es el movimiento de las cargas una de las fuentes
del magnetismo. Los átomos que forman toda la materia contienen electrones en movimiento,
dando lugar a corrientes microscópicas que producen sus propios campos magnéticos.
Las cargas eléctricas al ser aceleradas originan ondas electromagnéticas.
El campo
electromagnético generado en el horno mueve las moléculas de agua, como el agua
es una sustancia polar, y por tanto sus moléculas son dipolos, al aplicar un campo
electromagnético sobre ellas les provoca un cambio en su orientación y en suposición,
orientándolas en una dirección. Pero apenas las moléculas de agua se orientan en
esa dirección, el campo magnético se invierte, con lo que todas las moléculas de
agua cambian su posición (rotan). Estas inversiones de la orientación del campo
electromagnético suceden rápidamente, lo que produce calor por la agitación molecular.
Por tanto, el alimento se calienta por excitación de las moléculas de agua, que
se están moviendo, girando sobre sí mismas, a gran velocidad. El microondas crea
dicho campo electromagnético, provocando que los dipolos del agua choquen unos con
otros, con lo que se consigue que por fricción se calienten los alimentos.
No todo
el exterior del alimento absorbe uniformemente las microondas; por este motivo los
hornos poseen una hélice metálica que desvía y mueve continuamente los nodos dentro
del horno y también ayuda el plato giratorio que porta el alimento durante la cocción.
Pregunta generadora:
¿Qué hace funcionar al
horno de microondas, las fotocopiadoras y los celulares?
PROCESO
Antes de dar respuesta a esta pregunta,
podemos tomar en cuenta las siguientes preguntas para el análisis y agregar las
que creamos convenientes para llegar a la solución del problema:
·
¿Qué
efecto provoca el introducir un
recipiente metálico (aluminio) al microondas?
·
¿Qué
función tiene el agua en el microondas?
·
¿Por
qué la brújula señala hacia el norte?
·
¿Por
qué el hierro es magnético y la madera no?
·
¿Por
qué al dejar caer un imán sobre un piso se debilita el imán?
·
¿Cuáles
son las aportaciones de Maxwell?
·
¿Quién
y en que lugar descubrió la relación entre electricidad y magnetismo?
·
¿Cuál
es el origen de las fuerzas magnéticas?
·
¿Cómo
se generan las ondas electromagnéticas en el microondas, la fotocopiadora y el
celular?
·
¿Cuáles
son las diferencias entre campo eléctrico y campo magnético?
·
¿Qué
es el magnetrón y qué función tiene en los aparatos mencionados?
·
¿En
qué consiste la radiación electromagnética?
·
¿Por
qué la electrificación del mundo ha traído un mayor bienestar a la humanidad?
·
¿Cómo
funciona un transformador, un generador y un motor eléctrico?
·
¿Cuál
es el impacto social, cultural y ambiental de las contribuciones de la física,
riesgos y beneficios?
·
¿Cómo es posible que un tren
levite a más de 200 km/hr?
·
¿Qué es la superconductividad?
·
¿Qué
es el biomagnetismo?
·
¿Qué
efecto tiene el campo magnético alrededor de la tierra sobre el bombardeo de
rayos cósmicos?
·
¿Qué
son las fibras ópticas y para qué sirven?
La
investigación de carácter científico requiere de profesionales encargados de
una línea específica de trabajo, que al conjuntar los resultados obtenidos
logran resolver las interrogantes y retos que nos presenta el contexto en que
vivimos.
Para encontrar la respuesta a la pregunta generadora planteada, deberán
organizarse en equipo de 4 personas. Uno será el físico teórico, otro el físico
experimental, otro el ingeniero en tecnologías de comunicación e información y
finalmente requieren de un comunicador, que además fungirá como coordinador del
equipo. Elijan su papel de acuerdo a sus intereses y cualidades. ¡Manos a la
obra!
TAREAS.
Fisico teórico:
Investigar en
biblioteca especializada,
Internet, con
especialistas o en libros. Recopilar y leer información que permita resolver
las preguntas para el análisis. Elaborar fichas de trabajo en archivos de
Word e irlas almacenando en una carpeta. Visita a museos y bibliotecas.
|
Los temas se
problematizan para ser resueltos
Clasificación de
temas aplicables a la construcción de soluciones.
|
Ordenar los
materiales. El orden es según categorías de análisis y el esquema de
investigación. Ordenar en dos o tres capítulos
|
Enviar archivos de Word al ingeniero en TIC, para
que integre el portafolio de evidencias.
|
Físico experimental:
Recurrir a talleres de embobinados eléctricos para observar las
características, partes, clasificación de los motores eléctricos.
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Enviar al ingeniero las Fotografías digitales,
videos, entrevistas, encuestas para que integre el portafolio de evidencias.
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Realizar las prácticas del laboratorio de ciencias y laboratorio
virtual para consolidar lo investigado sobre: Electroimán y Principio del
motor eléctrico, comprobar las leyes del magnetismo y electromagnetismo.
|
Reportes de práctica, con objetivos, desarrollo,
resultados, observaciones, análisis y conclusiones, en archivos de Word;
enviar al ingeniero para que integre el portafolio de evidencias. Visitar un museo donde se muestren aparatos electromagnéticos y su funcionamiento (MUTEC, UNIVERSUM, CENTRO DE DIVULGACION DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA DEL IPN, etc. Enviar fotos y observaciones.
|
Elaborar un electroimán y un motor eléctrico, con
miras a construir un aparato electromagnético.
|
Integrar y enviar al Ingeniero bocetos, esquemas y diagramas.
Presentar el Electroimán y Motor eléctrico. Demostrar el funcionamiento del aparato electromagnético construido.
|
Ingeniero en Tecnologías de Información y comunicación:
Clasificar los
mecanismos de efecto domino construidos mediante un mapa conceptual.
Desarrollar
el trabajo colaborativo para compartir información en equipo a través de
correo electrónico o Messenger.
|
Recibir los archivos de Word de los físicos teórico
y experimental e integrarlos en una carpeta o portafolio de evidencias
nombrada:
Portafolio_Equipo_No_Grupo_Turno.
|
Diseñar y realizar las acciones pertinentes para presentar
la información y la solución de la pregunta generadora (boletín, wiki, página web, presentación, etc.
|
Comunicador:
Coordinar las actividades del equipo.
|
Mantener una comunicación constante con los
compañeros del equipo, del grupo y con el docente o los expertos que apoyen
el desarrollo de su actividad. Realizar un registro de actividades diarias y
un cronograma de actividades.
|
A partir del portafolio de evidencias, redactar la
solución del problema principal o pregunta generadora y revisar la ortografía
y presentación.
|
Enviar al ingeniero sus archivos para que vaya
integrándolos en la herramienta elegida para presentar la solución del
problema.
|
Traducir al idioma inglés los mismos archivos que
van a integrarse en la herramienta elegida.
|
Exponer la solución del problema apoyándose de la
herramienta elaborada. Explicar la relación de su respuesta con los
contenidos disciplinares de la unidad de trabajo.
Describir su experiencia y la de sus compañeros así
como las reflexiones generadas al
desarrollar y concluir la WebQuest.
|
RECURSOS:
Físico teórico
Físico experimental
Comunicador
EVALUACIÓN.
NOMBRE DEL ALUMNO:
_________________________________ GRUPO: ____ TURNO: ________________ No. EQUIPO: _________
RUBRICA
PARA VALORACION DEL DESEMPEÑO PRIMER
PARCIAL FISICA III
|
CATEGORIAS
|
DESEMPEÑO NULO (0)
|
DESEMPEÑO BAJO (5)
|
DESEMPEÑO MEDIO (6)
|
DESEMPEÑO REGULAR (7)
|
DESEMPEÑO BUENO (8)
|
DESEMPEÑO ALTO (9)
|
DESEMPEÑO EXCELENTE (10)
|
Calif.
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Identifica las ideas
principales de un texto y las organiza.
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No realiza las lecturas ni presenta la actividad solicitada.
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Realizó las lecturas pero solo subrayó los conceptos principales, no
los organizó.
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Realiza las lecturas subrayando al azar fragmentos de ellas y los
transcribe.
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Realiza las lecturas pero su reporte es únicamente un resumen.
|
Realiza las lecturas elabora
un reporte a manera de resumen con análisis de la postura del autor.
|
Realiza las lecturas, elaborando
un reporte con análisis y conclusiones.
|
Realiza las lecturas elaborando
un reporte completo con análisis, conclusiones y sus propias aportaciones.
|
|
Realiza investigación
documental y cuenta con un portafolio de evidencias.
|
No realiza investigación, se atiene a que sus compañeros le digan
que hacer.
|
Busca información en una sola fuente bibliográfica, sin identificar
si es la correcta. No hay referencia.
|
Busca información en una sola fuente bibliográfica adecuada. Reporta
referencia.
|
Busca información en al menos dos fuentes diferentes, revisa si son
adecuadas pero no reporta las
referencias.
|
Busca información en al menos dos fuentes diferentes. Reporta las
referencias.
|
Busca información en al
menos tres fuentes diferentes, no reporta referencias.
|
Busca información en al
menos 3 fuentes diferentes, reportando adecuadamente las referencias.
|
|
Lleva un seguimiento de
las actividades de clase.
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No lleva ningún seguimiento; no toma apuntes ni realiza tareas.
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Solo tiene un 10% de las actividades de clase y de forma
desordenada.
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Tiene un 30% de las actividades de clase y de forma desordenada.
|
Tiene el 50% de las actividades de clase y de forma ordenada.
|
Tiene el 75% de las actividades de clase de forma ordenada.
|
Tiene el 85% de las actividades de clase y de forma ordenada y
limpia.
|
Tiene el 100% de las actividades de clase de forma ordenada y
limpia.
|
|
Elaboró un formulario y
Resolvió ejercicios relacionados con los temas.
|
No elaboró formulario ni resolvió ejercicios de práctica.
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Carece de un formulario elaborado por él mismo y Resolvió el 10% de
los ejercicios o menos
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El formulario no está completo y Resolvió el 25% de los ejercicios
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Presenta un formulario completo y Resolvió el 50% de los ejercicios
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Presenta un formulario completo y resolvió el 75% de los ejercicios.
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Presento un formulario completo y resolvió el 85% de los ejercicios
|
Cuenta con un formulario
completo y Resolvió el 100% de los ejercicios
|
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Realizó actividades de laboratorio.
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No asiste a las prácticas de laboratorio ni muestra interés en ello.
|
Asistió al 10% de las practicas.
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Asistió al 30% de las actividades practicas,
|
Asistió al 50% de las actividades practicas.
|
Asistió al 75% de las practicas.
|
Asistió al 85% de las practicas
|
Asistió al 100% de las practicas.
|
|
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|
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EVALUACION DE CONOCIMIENTOS
CATEGORIAS
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DESEMPEÑO NULO (0)
|
DESEMPEÑO BAJO (5)
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DESEMPEÑO MEDIO (6)
|
DESEMPEÑO REGULAR (7)
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DESEMPEÑO BUENO (8)
|
DESEMPEÑO ALTO
(9)
|
DESEMPEÑO EXCELENTE (10)
|
Calif.
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Solución Y presentación del problema planteado
|
No llegó a la solución del problema. No presentó ningúna herramienta de comunicación de conclusiones.
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No presenta argumentos válidos en la solución del problema. La presentación es de poca calidad y claridad.
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Presentó la solución del problema con pocos argumentos y sin
considerar un respaldo teórico. La presentación contiene elementos básicos para
explicar de forma gráfica.
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Presentó la solución del problema con argumentos suficientes y un
respaldo teórico pobre. La presentación tiene calidad regular y carece de
algunos requisitos.
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La solución del problema esta bien argumentada, pero faltó soportarla
con más elementos teóricos. La presentación es sencilla pero cumple con el 80%
de los requisitos.
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La solución del problema está muy bien argumentada y con un respaldo
teórico completo. Cumple con la presentación de forma clara.
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La solución del problema está argumentada desde el punto de vista
teórico – práctico; las conclusiones sugieren aportaciones para mejorar la
problemática. El boletín, monografía, pwiki, blog, etc. es creativo (a) y completo (a).
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Aplicación de conocimientos en un proyecto físico.
|
No elaboró un aparato donde aplicara los conocimientos adquiridos.
|
El instrumento construido no considera los principios físicos
revisados y no funciona.
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El instrumento construido funciona pero es muy simple y no argumentan
los principios aplicados.
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El instrumento construido funciona, explica la aplicación de algunos
principios revisados.
|
El instrumento construido es más elaborado y funciona, aunque falta
argumentar algunos de los principios revisados.
|
El instrumento construido es más complejo y esta argumentado por
varios de los principios revisados.
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El instrumento construido es innovador, se argumenta de forma completa
con los principios revisados en la unidad.
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Aplicación de modelos matemáticos para resolver problemas.
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No identifica los datos e incógnitas en un problema. No sabe aplicar
fórmulas y principios en la solución de problemas; no sabe despejar ni
convertir variables.
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Identifica los datos de un problema pero no sabe qué formula aplicar;
sabe convertir variables pero no despejar incógnitas.
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Identifica los datos de un problema y la fórmula que debe utilizar,
pero no realiza las conversiones necesarias y los despejes la mayoría de las
veces son incorrectos.
|
Identifica los datos de un problema y la fórmula que debe utilizar,
las conversiones y despejes en ocasiones quedan incorrectos.
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Identifica los datos de un problema y la fórmula que debe utilizar;
las conversiones y despejes casi siempre son correctos, aunque a veces le
fallan las operaciones.
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Siempre identifica los datos de un problema y la fórmula que debe
utilizar; las conversiones y despejes siempre son correctos; en pocas
ocasiones le fallan las operaciones.
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Siempre identifica los datos de un problema y la fórmula que debe
utilizar; las conversiones y despejes siempre son correctas así como las
operaciones para llegar al resultado.
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