actividades campo gravitacional
Páginas: 10 (2356 palabras)
Publicado: 16 de noviembre de 2014
ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE SOBRE EL CONCEPTO DE CAMPO
El concepto de campo se trabaja en Física de 2º Bachillerato en el transcurso de varios temas. En gravitación se plantean a los alumnos por primera vez los conceptos de campo y potencial (gravitatorio), así como la relación entre el campo y las variaciones de potencial. En el tema de electromagnetismo, se introducen los conceptosde campo eléctrico y magnético, antes de ver la síntesis electromagnética de Maxwell y, con ella, el concepto de campo electromagnético de su propagación mediante ondas electromagnéticas. En la última parte del curso, durante el desarrollo de los temas dedicados a física moderna se estudia la dualidad onda-corpúsculo y una breve introducción al modelo actual de interpretación de lasinteracciones.
Recogemos en este documento algunas de las actividades de nuestros programas-guía para la clase que tratan estos conceptos.
1) INTRODUCCIÓN Y MANEJO DEL CONCEPTO DE CAMPO GRAVITATORIO EN EL TEMA DE GRAVITACIÓN
A.1 El concepto de fuerza como una acción a distancia entre dos cuerpos tiene dificultades que no pasaron desapercibidas al propio Newton. En concreto, plantea el siguienteproblema: ¿cómo puede tener lugar la interacción entre dos objetos separados entre sí? Sugerid alguna idea al respecto.
A.2 Breve explicación por el profesor del concepto de campo (en términos cualitativos)
A.3 ¿Cómo podríamos detectar la presencia de un campo gravitatorio en un punto? Definición de una magnitud útil para medir la intensidad del campo gravitatorio.
A.4 Decid qué significaque en un punto del espacio la intensidad de campo gravitatorio vale 25N/kg.
A.5 Deducid de una expresión que calcule el valor del campo gravitatorio generado por un objeto de masa M (como un planeta, por ejemplo) en cierto un punto P. Interpretad la expresión obtenida.
A.6 Comparad el valor del campo gravitatorio en un punto de la superficie terrestre y en un punto de la superficie de la Luna(MT=5.98·1024kg; RT=6370Km; ML=MT/81; RL=RT/3.66; G=6.67·10-11SI)
A.7 El campo gravitatorio en la superficie de la Tierra vale 9.8 y la aceleración de caída de un objeto ahí también vale 9.8. Explicad la diferencia entre estos dos conceptos.
A.8 (Selectividad, 1996) Analizad cómo varía la intensidad del campo gravitatorio terrestre en función de la altura y en función de la latitud.
A.9El campo gravitatorio se representa trazando líneas tangentes al vector campo en cada punto. Dibujad las líneas del campo gravitatorio producido por: a) Un planeta en el exterior b) Un sistema binario formado por dos estrellas de masas iguales. Usad las animaciones Modellus del Departamento de física y química diseñadas para practicar estos conceptos.
A.10 Ved la relación que hay entre ladensidad de líneas del campo y su intensidad.
2) INTRODUCCIÓN DEL CONCEPTO DE POTENCIAL GRAVITATORIO. RELACIÓN ENTRE EL CAMPO Y LAS VARIACIONES DE POTENCIAL
A.1 Considerad un objeto en las proximidades de la Tierra (por ejemplo, una nave en órbita, una piedra que cae a la superficie) Decid qué tipos de energía tiene el sistema formado por la Tierra y el objeto. Expresad operativamente dichasenergías.
A.2 Existe una analogía entre el procedimiento seguido para definir el concepto de campo y su relación con el concepto de fuerza, y el procedimiento que se ha de seguir para introducir el concepto de potencial, relacionándolo con la energía potencial. Usad este procedimiento analógico para definir del concepto de potencial gravitatorio en un punto.
A.3 Deducid la expresión quecalcula el potencial gravitatorio, V, producido en un punto por un objeto puntual (o esférico) de masa, M.
A.4 Considerad un objeto celeste de masa, M (por ejemplo, un planeta) Dibujad 3 zonas del espacio 1, 2, 3 en las que el potencial creado por dicho planeta sea constante en cada una de ellas, y de tal forma que V1>V2>V3. Dibujad también las líneas del campo gravitatorio creado por el planeta...
El concepto de campo se trabaja en Física de 2º Bachillerato en el transcurso de varios temas. En gravitación se plantean a los alumnos por primera vez los conceptos de campo y potencial (gravitatorio), así como la relación entre el campo y las variaciones de potencial. En el tema de electromagnetismo, se introducen los conceptosde campo eléctrico y magnético, antes de ver la síntesis electromagnética de Maxwell y, con ella, el concepto de campo electromagnético de su propagación mediante ondas electromagnéticas. En la última parte del curso, durante el desarrollo de los temas dedicados a física moderna se estudia la dualidad onda-corpúsculo y una breve introducción al modelo actual de interpretación de lasinteracciones.
Recogemos en este documento algunas de las actividades de nuestros programas-guía para la clase que tratan estos conceptos.
1) INTRODUCCIÓN Y MANEJO DEL CONCEPTO DE CAMPO GRAVITATORIO EN EL TEMA DE GRAVITACIÓN
A.1 El concepto de fuerza como una acción a distancia entre dos cuerpos tiene dificultades que no pasaron desapercibidas al propio Newton. En concreto, plantea el siguienteproblema: ¿cómo puede tener lugar la interacción entre dos objetos separados entre sí? Sugerid alguna idea al respecto.
A.2 Breve explicación por el profesor del concepto de campo (en términos cualitativos)
A.3 ¿Cómo podríamos detectar la presencia de un campo gravitatorio en un punto? Definición de una magnitud útil para medir la intensidad del campo gravitatorio.
A.4 Decid qué significaque en un punto del espacio la intensidad de campo gravitatorio vale 25N/kg.
A.5 Deducid de una expresión que calcule el valor del campo gravitatorio generado por un objeto de masa M (como un planeta, por ejemplo) en cierto un punto P. Interpretad la expresión obtenida.
A.6 Comparad el valor del campo gravitatorio en un punto de la superficie terrestre y en un punto de la superficie de la Luna(MT=5.98·1024kg; RT=6370Km; ML=MT/81; RL=RT/3.66; G=6.67·10-11SI)
A.7 El campo gravitatorio en la superficie de la Tierra vale 9.8 y la aceleración de caída de un objeto ahí también vale 9.8. Explicad la diferencia entre estos dos conceptos.
A.8 (Selectividad, 1996) Analizad cómo varía la intensidad del campo gravitatorio terrestre en función de la altura y en función de la latitud.
A.9El campo gravitatorio se representa trazando líneas tangentes al vector campo en cada punto. Dibujad las líneas del campo gravitatorio producido por: a) Un planeta en el exterior b) Un sistema binario formado por dos estrellas de masas iguales. Usad las animaciones Modellus del Departamento de física y química diseñadas para practicar estos conceptos.
A.10 Ved la relación que hay entre ladensidad de líneas del campo y su intensidad.
2) INTRODUCCIÓN DEL CONCEPTO DE POTENCIAL GRAVITATORIO. RELACIÓN ENTRE EL CAMPO Y LAS VARIACIONES DE POTENCIAL
A.1 Considerad un objeto en las proximidades de la Tierra (por ejemplo, una nave en órbita, una piedra que cae a la superficie) Decid qué tipos de energía tiene el sistema formado por la Tierra y el objeto. Expresad operativamente dichasenergías.
A.2 Existe una analogía entre el procedimiento seguido para definir el concepto de campo y su relación con el concepto de fuerza, y el procedimiento que se ha de seguir para introducir el concepto de potencial, relacionándolo con la energía potencial. Usad este procedimiento analógico para definir del concepto de potencial gravitatorio en un punto.
A.3 Deducid la expresión quecalcula el potencial gravitatorio, V, producido en un punto por un objeto puntual (o esférico) de masa, M.
A.4 Considerad un objeto celeste de masa, M (por ejemplo, un planeta) Dibujad 3 zonas del espacio 1, 2, 3 en las que el potencial creado por dicho planeta sea constante en cada una de ellas, y de tal forma que V1>V2>V3. Dibujad también las líneas del campo gravitatorio creado por el planeta...
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