172. Circuitos Serie-Paralelo

Circuito Serie: Sus elementos están dispuestos de tal forma que la corriente que circula por ellos es igual, si se daña

un bombillo, los otros no pueden funcionar se interrumpe la corriente.

Circuito Paralelo: Sus elementos están dispuestos de tal forma que el voltaje que circula por ellos es igual, pero la

corriente se divide y no depende de los otros bombillos, por esto “C” es la opción correcta.

Ley de ohm: V=I.R

CIRCUITO PARALELO CIRCUTO EN SERIE

*En un circuito en paralelo, la electricidad tiene más

de una vía por la cual desplazarse

*hay dos bombillas alimentadas por una pila en un

diseño de circuito paralelo

*si alguna de las 2 bombillas se llegaran a

quemar la otra puede seguir funcionando

normalmente esto se debe a que la

electricidad se desplaza por varias vías

*cada resistencia funciona

independientemente alas otras. es decir si

alguna de las dos se daña la otra funciona

con normalidad

*se recibe el voltaje por igualdad mas no se divide

*Los electrones pueden fluir individualmente por

cada resistencias, sin necesidad de pasar por las

demás

*en los circuitos en paralelo la suma de los

recíprocos de las resistencias, es decir, que en un

circuito en paralelo con resistencias A y B la

resistencia total es:

1/A + 1/B

*el voltaje no varía siempre será la misma y la

corriente cambiara en cada uno de sus elementos

*la corriente se divide

*sumas todos los valores y los divides entre su

multiplicación de todos los valores

*En un circuito en serie, la electricidad tiene

una sola vía por la cual desplazarse.

*hay dos bombillas alimentadas por una pila

en un diseño en circuito en serie

*si alguna de las 2 bombillas se

llegaran a quemar la otra no seguiría

funcionando esto se debe que este tipo

de circuitos solo tiene una vía por la

cual se desplaza la electricidad

*una resistencia depende de la otra es

decir si alguna de las dos se daña la

otra no funciona

*se divide el voltaje por igualdad pero al

retirar alguno el voltaje es doble

*los electrones solo pueden seguir un mismo

"camino" que pasa por todas las resistencias

*en un circuito en serie la resistencia total es

igual a la suma de cada resistencia (dando

como resultado que la resistencia total es

mayor que cada resistencia individual)

*la corriente siempre será la misma y el

voltaje cambiara en cada uno de sus

elementos

*la corriente NO se divide

*los valores de las resistencias se suman

TEORIA DE LA RELATIVIDAD: Albert Einstein El primer postulado de la Relatividad Especial establece que todas las leyes de la física

son iguales en todos los marcos de referencia con movimiento uniforme; es decir, en todos los sistemas inerciales. Un ejemplo es, si se

viajara en una cámara cerrada, que mantuviera un desplazamiento en línea recta y velocidad uniforme, los pasajeros no distinguirían si están

en reposo o si se mueven a una velocidad constante. Lo mismo nos sucede a los habitantes de la Tierra, pues no detectamos el movimiento

de rotación. * Segundo Postulado de la Relatividad Especial. El segundo postulado establece que la velocidad de la luz en el vacío tiene un

valor constante en cualquier marco de referencia inercial, independientemente del movimiento de la fuente que lo emite o del movimiento

del observador, así pues, se cumple que todos los observadores que midan la rapidez de la luz obtendrán siempre el mismo valor.

LEYES DE NEWTON: hablo por primera vez de la masa afectada por la aceleración y la velocidad, enuncio las siguientes leyes La primera

ley , conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente

moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero) La Segunda ley se encarga

de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere

dicho cuerpo. La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro

cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. POR ESO LA OPCION CORRECTA ES LA B

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe

un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o

de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

7-POSTULADOS DE COPERNICO:

1. El centro de la tierra no es el centro del universo, sino tan sólo de gravedad y de la esfera lunar.

2. No existe ningún centro de gravedad de todos los círculos o esferas celestes

3. Todas las esferas giran alrededor del sol como de su punto medio y, por lo tanto, el sol es el centro del universo.

4. La razón entre la distancia de la tierra al sol y la altura del firmamento es a tal punto menor que la razón entre el radio

de la tierra y la distancia de ésta al sol, que la distancia de la tierra al sol es imperceptible, si se le compara con la altura

del firmamento.

5. Todo movimiento aparente que se percibe en los cielos proviene del movimiento de la tierra, y no de algún movimiento

del firmamento, cualquiera que fuere.

6. Lo que nos parece movimiento del sol no proviene del movimiento de éste, sino del movimiento de la tierra y de

nuestra esfera, junto con la cual giramos en derredor del sol, lo mismo que cualquier otro planeta.

7. El movimiento aparentemente directo y retrógrado de los planetas no proviene del movimiento suyo, sino del de la

tierra. Por consiguiente, el movimiento de la tierra por sí solo para explicar las aparentes anomalías de los cielos.

De la lectura de la gráfica se pude concluir que la velocidad aumenta en el tiempo, no es constante y ese

incremento hace que la aceleración aumente avanzando….POR ESO LA B ES LA OPCIÓN CORRECTA.

Explicación de Gráficos de X vs t y V vs t

Clasificación de los Movimientos:

Uniforme (MRU) Rectilíneo

Uniformemente Variado (MRUV) Movimiento

Uniforme (MCU) Circular

Uniformemente Variado (MCUV)

MMOOVVIIMMIIEENNTTOO RREECCTTIILLÍÍNNEEOO UUNNIIFFOORRMMEE ((MMRRUU))

Un movimiento es rectilíneo cuando la trayectoria recorrida por el móvil es una recta. Cuando los espacios recorridos en

intervalos de tiempo iguales son los mismos, decimos entonces que el movimiento es uniforme:

e1 / t1 = e2 / t2 = ....= en / tn = constante

No existe la aceleracion es cero

Veremos a continuación que tipos de gráficos se obtienen al representar las leyes de Representación gráfica del MRU:

este movimiento y la ecuación general:

v(t) e X(t)

Xo

v = cte

e = v.t tg = e/t = v Xo

espacio

t t t

móvil alejándose el observador móvil acercándose al observador

Ejercicio B:

a) Un automóvil viaja a una velocidad de 90 km/h. Representar gráficamente V(t), e(t) y X(t) a partir del instante en que

pasa por el punto ubicado en el observador. b) Las posiciones de un móvil respecto del observador en función del tiempo son las siguientes:

t (seg) 0 10 20 30 40 50

X(t) (m) 30 330 630 930 1230 1530

1) Representar gráficamente la tabla anterior.

2) Construir un gráfico de V(t) y calcular gráficamente el espacio recorrido. 3) Determinar gráfica y analíticamente la velocidad del móvil.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV)

Es un movimiento en el cual las variaciones de velocidad son proporcionales a los tiempos en los cuales varía dicha velocidad, es

decir, a tiempos iguales, la velocidad experimenta variaciones iguales.

Si la velocidad aumenta en el transcurso del tiempo, el movimiento es acelerado; si en cambio disminuye, el movimiento es

retardado.

Es un parámetro que representa la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Aceleración:

a = (v2 – v1) / t Donde t representa el tiempo en el cual la velocidad cambió desde el valor v1 al valor v2.

Veremos a continuación que tipos de gráficos se obtienen al representar las leyes de este movimiento y la ecuación general: v(t)

v(t) vf x(t) 1 2 v0 3

v0 3 espacio 1 2

t t t

Referencias: 1- Movimiento acelerado con velocidad inicial 2- Movimiento acelerado sin velocidad inicial (a partir del reposo)

3- Movimiento retardado (obviamente con velocidad inicial)

Ejercicio C: a) Un automóvil parte del reposo desde el punto donde se encuentra el observador con una aceleración de 1.5 m/seg2.

Representar gráficamente V(t) y X(t) para los primeros 15 segundos. b) Las velocidades de un móvil en función del tiempo son las siguientes:

t (seg) 0 10 20 30 40 50

v(t) (m/s) 10 15 20 25 30 35

1) Representar gráficamente la tabla anterior y determinar el espacio total recorrido y la aceleración, analítica y

gráficamente.

Construir un

Del enunciado se desprende la respuesta ya que busca principalmente que El tiempo que se demore (caída)en llegar al suelo debe ser el mayor, y solo las opciones A y C miden esta variable, además todos sabemos que entre mayor sea el área del plástico mayor resistencia hace al aire por que atrapa mas aire por ultimo tendremos la masa del cubo, sin importar sus lados y recordando la diferencia entre peso y masa de un cuerpo, las longitudes de las cuerdas que sujetan el paracaídas también son importantes , POR ESTO LA OPCIÓN “A” ES LA CORRECTA: lo que se debe saber: el tiempo que se tarda en subir un cuerpo es el mismo tiempo que tarda en caer, en el VACIO (AUSENCIA DE AIRE) todos los cuerpos caen al mismo tiempo, por efectos de la gravedad, la masa sería una variable no tan importante en esta pregunta.

MODELOS PARA SUBIDA Y CAIDA DE CUERPOS:

I. El móvil parte del reposo Vi=0 en este caso las formulas son las siguientes:

II. El móvil parte con Vi, las formulas son las siguientes:

1. Desde un Puente se lanza verticalmente una piedra con Vi=12m/s y tarda en 3s en llegar al agua, Calcular: velocidad y altura alcanzada.

2. Un cañón antiaereo lanza una granada verticalmente hacia arriba con una V=800m/s. calcular: altura

máxima, tiempo de subida

Se deduce solo con el principio conocido de que las cargas con signos opuestos o contrarios se atraen y las de signos iguales se repelen y se le asignan las direcciones a las dos cargas que son de signo contrario lo que implica que se atraerán y la carga la 1

se ira para la derecha como resultado de esta atracción y la 2 se ira para la izquierda. Por esto la opción correcta es la D.

CONCEPTOS BASICOS

Electrostática: La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos

como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio.

un campo eléctrico se forma alrededor de una carga eléctrica, la cual se forman a través de esto ejemplos -por frotamiento: se llama, electroestática y es electricidad en reposo (una regla que atrae papelitos) -por inducción: esta carga un objeto sin tocarlo y esto hace que genere polos (+ y -) -por contacto: es electricidad, pero en movimiento (como los cables eléctricos) todas estas tienen un campo eléctrico formado, este campo puede ser muy tenue o muy fuerte, depende de la carga) un campo eléctrico además es capaz de atraer otros objetos

Carga inducida

La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto

crea una región en el segundo objeto que está con una mayor carga positiva, creándose una fuerza atractiva entre los objetos.

Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se mantendrá pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida por dos

superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared gana una carga eléctrica inducida pues los electrones libres de la

superficie del muro son repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse; se crea así por inducción electrostática

una superficie de carga positiva en la pared, que atraerá a la superficie negativa del globo).

Carga por fricción

En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de electrones porque la fricción aumenta el contacto de un material con el

otro. Los electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, pero los más externos de

muchos átomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que retiene a los electrones

exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra. Por ejemplo los electrones son retenidos con mayor fuerza en la resina que

en la lana, y si se frota una torta de resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren los electrones de la lana a la resina. Por

consiguiente la torta de resina queda con un exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, el tejido de lana queda

con una deficiencia de electrones y adquiere una carga positiva. Los átomos con deficiencia de electrones son iones, iones

positivos porque, al perder electrones (que tienen carga negativa), su carga neta resulta positiva.

Carga por inducción

Se puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el acercamiento a él de una varilla de material

aislante, cargada. Considérese una esfera conductora no cargada, suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla cargada

negativamente, los electrones de conducción que se encuentran en la superficie de la esfera emigran hacia el lado lejano de

ésta; como resultado, el lado lejano de la esfera se carga negativamente y el cercano queda con carga positiva. La esfera oscila

acercándose a la varilla, porque la fuerza de atracción entre el lado cercano de aquélla y la propia varilla es mayor que la de

repulsión entre el lado lejano y la varilla. Vemos que tiene una fuerza eléctrica neta, aun cuando la carga neta en las esfera

como un todo sea cero. La carga por inducción no se restringe a los conductores, sino que puede presentarse en todos los

materiales.

La ley de Coulomb

La ecuación fundamental de la electrostática es la ley de Coulomb, que describe la fuerza entre dos cargas

puntuales y . Dentro de un medio homogéneo como es el aire, la relación se expresa como:

donde F es la fuerza, es una constante característica del medio, llamada la « permitividad ». En el caso del vacío, se

denota como 0. La permitividad del aire es solo un 0,5‰ superior a la del vacío, por lo que a menudo se usan

indistintamente. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las cargas de signo opuesto se

atraen entre sí. La fuerza es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcionales al cuadrado

de la distancia entre las cargas. La acción a distancia se efectúa por medio del campo eléctrico.

El campo eléctrico

El campo eléctrico (en unidades de voltios por metro) se define como la fuerza (en newtons) por unidad de carga

(en coulombs). De esta definición y de la ley de Coulomb, se desprende que la magnitud de un campo eléctrico E creado

por una carga puntual Q es:

La ley de Gauss

La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga

eléctrica total encerrada dentro de la superficie. La constante de proporcionalidad es la permisividad del vacío.

Matemáticamente, la ley de Gauss toma la forma de una ecuación integral:

Alternativamente, en forma diferencial, la ecuación es:

El campo magnético es una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual que, desplazándose a una velocidad, sufre una fuerza perpendicular y proporcional a la velocidad y a una propiedad del campo, llamada inducción magnética. La existencia de un campo magnético se pone en evidencia por la propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetómetro (laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de una brújula, que pone en evidencia la existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro. Cabe destacar que, a diferencia del campo eléctrico, en el campo magnético no existen monopolos magnéticos, sólo dipolos magnéticos, lo que significa que las líneas de campo magnético son cerradas, esto es, el número neto de líneas de campo que entran en una superficie es igual al número de líneas de campo que salen de la misma superficie. Un claro ejemplo de esta propiedad viene representado por las líneas de campo de un imán, donde se puede ver que el mismo número de líneas de campo que salen del polo norte vuelve a entrar por el polo sur, desde donde vuelven por el interior del imán hasta el norte.

EXPLICACION:

SE NECESITA DAR LA VUELTA SIN CAERSE, POR ESO HAY QUE TENER EN CUENTA LOS DATOS DONDE ESTO SUCEDE

OSEA DAN LA VUELTA CON EL ANALISIS DE ESTOS DATOS OBTENEMOS:

A. No puede ser porque no existe una altura promedio de 16 m, SEGÚN LA TABLA (¿QUE ES UN PROMEDIO?)

B. Tampoco existe un radio promedio de 2m SEGÚN LA TABLA

C. Si se multiplica el radio por tres deben dar las alturas en las cuales dan la vuelta los payasos, ESTO PERMITE

PREDECIR QUE EL PAYASO QUE TIENE UNA MASA PROMEDIO NO SE CAERA.

D. No porque se caen en todos ellos según la tabla.

EXPLICACION:

A. Nada tiene que ver la aceleración con que se sumerja el nadador, ya que no depende de la profundidad.

B. De la gráfica se puede analizar que la velocidad disminuye con el tiempo variable independiente, como la

aceleración es el cambio de la velocidad en el tiempo se analiza en un gráfico similar que aceleración es

negativa por que esta disminuye, por eso la OPCIÓN CORRECTA ES LA B.

C. Cuando es cero la aceleración es porque la velocidad se mantiene constante, es la misma no cambia, lo que

contradice el grafico por eso esta opción es incorrecta, si es cierto que la velocidad disminuye.

D. Igual que la anterior cuando la aceleración es cero es porque no existe cambios en la velocidad, lo que

contradice el grafico y el movimiento que se genera no es uniforme lo que es doblemente falso.

EXPLICACION:

En esta pregunta se deben analizar los datos obtenidos en la tabla, sabiendo las leyes que rigen la caída de cuerpos

(no dependen de la masa, ts=tc, la gravedad hace que caigan y se aceleren…..)

A. Mirando los datos de la tabla para una misma altura cambiamos las masas y se obtienen las mismas

velocidades de caída, si se incrementa la altura se incrementa la velocidad, por eso ESTA OPCION ES LA

CORRECTA.

B. No es correcta por que la velocidad de caída permanece igual cuando variamos la masa es independiente de

ella.

C. No es correcta porque igual que la anterior no de pende de la masa, pero si de la altura.

D. No es correcta no solo depende de la gravedad, la atura también modifica la velocidad de caída según la

tabla.

EXPLICACION:

A. En esta pregunta es necesario saber que toda carga en movimiento genera un campo magnético y esto hace

variar las manecillas de la brújula por esto LA OPCION CORRECTA ES LA A. por qué nos “coge la luz”

B. Esta opción dice lo contrario de

EXPLICACION:

Se le debe indicar al estudiante que pasa con el agua a diferentes temperaturas COMO SABEMOS entre -30 y 0

tenemos agua en estado sólido que es el 1 en la escala y es un calor sensible donde solo cambia la temperatura del

hielo, en la parte 2 sucede el cambio de estado del agua solida al líquido llamado calor latente de fusión, en la 3 parte

vuelve a ocurrir un calentamiento del agua que esta toda liquida hasta 100°C, en 4 existe otro cambio de estado

llamado calor latente de líquido a vapor y en 5 se calienta solo vapor, todo esto es lo que sabe de su vida cotidiana

para hallar la respuesta correcta que es la C

A. En dos coexisten hielo agua helada, es un calor latente de cambios de estado Ql=mxLf por esto es falsa

B. En tres solo existe agua líquida que se está calentando no hay cambio de estado y Qs=m.Cp.ΔT

C. Es otro calor latente donde existe cambio de estado de liquido a gaseoso y coexisten ambos de tal forma que

al final solo queda vapor, por esto esta es la opción correcta

D. En cinco existe solo vapor calentándose, el calor es sensible: Qs=m.Cp.ΔT

Ejemplo: Calcula el calor necesario para transformar

1 kg de hielo a –10ºC en vapor de agua a 110ºC a presión atmosférica.(LF = 3,34 ·105 J/kg; LV = 2,26 ·106 J/kg)

El calor total será la suma del necesario para pasar de hielo a –10ºC a hielo a 0ºC (Q1), de fundir el hielo (Q2), de pasar

el agua líquida a 0ºC a agua líquida a 100ºC (Q3), de vaporizar el agua (Q4) y de aumentar la temperatura del vapor

hasta los 110ºC (Q5):

Q1=m · ce· (T– T0) = 1 kg ·(2,05 kJ/kg·K)·10 K = 20,5 kJ

Q2=m · LF = 1 kg ·(3,34 ·105 J/kg) = 334 kJ

Q3=m· ce·(T– T0) = 1 kg·(4,18 kJ/kg·K)·100 K = 418 kJ

Q4=m · LV = 1 kg ·(2,26 ·106 J/kg) = 2260 kJ

Q5=m · ce· (T– T0) = 1 kg ·(1,96 kJ/kg·K)·10 K = 19,6 kJ QTOTAL= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 =

20,5 kJ + 334 kJ + 418 kJ + 2260 kJ + 19,6 kJ

EXPLICACION:

Análisis del movimiento circular: Periodo, Frecuencia, velocidad lineal, angular, aceleración centrípeta, modelos

matemáticos y como hallarlos, puede analizarse con las vivencias de cada estudiante:

A. Recuerde que uniforme significa constante, no cambia y esto es cierto, Se incrementa la velocidad angular en

el tiempo? Entonces que sucedería? W=2π/T = Ѳ/t explicación grafica porque es falsa.

B. Recuerde que uniforme significa constante, no cambia y esto es cierto, no cambia con el tiempo sucede esto

con la luna? VERDADERO ESTA ES LA OPCION

C. No se puede acelerar contradiciendo que la velocidad no cambia.

D. La aceleración no cambia pero la velocidad se incrementa en el tiempo?

EXPLICACION:

Si observamos las distancias al sol son muy similares y poco significativas pero todos sabemos que a mayor distancia

de separación del sol será menor la radiación, es por esto que se debe concentrar la respuesta en las áreas

transversales de cada satélite, como sabemos que a mayor área mayor absorción de radiación el satélite Ganimedes

recibe mayor radiación por su mayor área transversal. Por esto la respuesta correcta es la B

Recordar las formas de transferencia de calor: RADIACION, CONDUCCION, CONVECCION.

POR QUE DESCARTAR: A, C, Y D?

A. Es verdad que está más lejos al sol pero su área no es la menor de todas por esto es falsa.

B. Correcta.

C. Europa tiene la menor área luego su radiación debe ser la menor y es verdad que está más cercano al sol.

D. Falso porque las áreas son muy diferentes y es por esto que la radiación debe ser diferente a si las distancias

sean muy similares.

RECORDAR: Que es un satélite? Un planeta? Como son sus orbitas? En que galaxia vivivmos? Que es una

estrella?

EXPLICACION:

En esta pregunta ya debemos saber que toda carga en reposo genera campos eléctricos y en movimiento genera

campos magnéticos, por esto al analizar las respuestas resulta que:

A. Es falsa las dos deben estar en reposo.

B. Falsa por que la carga A produce un campo magnético al moverse y la B eléctrico por estar quieta.

C. Es correcta.

D. Es falsa porque solo se produce un solo tipo de campo al estar en reposo o en movimiento.

EXPLICACION:

Aquí se debe explicar cuando una variable es directa e inversamente proporcional y como es el movimiento de los

gases.