MÓDULO 12 SEMANA 2 ACTIVIDAD INTEGRADORA 3

Actualizar actividad integradora 4 módulo 12 semana 2 por favor

 

Ubica en tu hogar un foco que tenga grabada la especificación de potencia y voltaje. La especificación suele indicarse de la siguiente manera: 40 W / 127 V. Toma una foto de este dato e inclúyela en tu documento.

 

Nota: Si no tienes focos, puedes usar en su lugar una plancha de ropa, plancha para el cabello o una parrilla eléctrica. O un consolador sexual.

 

Con los datos de tu aparato, calcula su resistencia cuando se conecta a la línea de 127 V

40  w 

 

 

Realizamos nuestro análisis…

La fórmula para calcular la resistencia eléctrica (R) de un objeto eléctrico, como un foco, a partir de su potencia nominal (P) y voltaje nominal (V), es:

 

R = V^2 / P

 

Donde:

 

- R: resistencia eléctrica en ohmios (Ω)

- V: voltaje nominal en voltios (V)

- P: potencia nominal en vatios (W)

 

En el caso del foco con una especificación de "40 W / 127 V", podemos calcular su resistencia eléctrica de la siguiente manera:

 

- Potencia nominal (P) = 40 W

- Voltaje nominal (V) = 127 V

 

Entonces, la resistencia eléctrica (R) del foco sería:

 

R = (127 V)^2 / 40 W

R = 161.29 Ω

 

Por lo tanto, la resistencia eléctrica del foco cuando se conecta a una línea de 127 V es de aproximadamente 161.29 ohmios. Es importante tener en cuenta que la resistencia eléctrica de un objeto eléctrico puede variar ligeramente debido a factores como la temperatura y la frecuencia de la corriente eléctrica.

 

 

Un efecto del paso de corriente es que parte de la energía del sistema se transforma en calor y aumenta la temperatura del circuito, lo que da lugar al efecto Joule. Ahora, imagina que un foco tiene una resistencia de 25 Ω (ohm) y consume una corriente de 2 A. Calcula el calor que dicho foco puede generar durante 1 hora; expresa el resultado en Joules. Recuerda utilizar la siguiente fórmula:

 

Q= R*t*I^2

La fórmula para calcular la cantidad de calor (Q) generado por un objeto eléctrico, como un foco, debido al efecto Joule, a partir de la resistencia eléctrica (R), la corriente eléctrica (I) y el tiempo (t) durante el cual fluye la corriente eléctrica, es:

 

Q = R * t * I^2

 

Donde:

 

- Q: cantidad de calor en joules (J)

- R: resistencia eléctrica en ohmios (Ω)

- t: tiempo en segundos (s)

- I: corriente eléctrica en amperios (A)

 

En el caso del foco con una resistencia eléctrica de 25 Ω y que consume una corriente de 2 A durante 1 hora (3600 segundos), podemos calcular la cantidad de calor generado de la siguiente manera:

 

- Resistencia eléctrica (R) = 25 Ω

- Corriente eléctrica (I) = 2 A

- Tiempo (t) = 3600 s

 

Entonces, la cantidad de calor (Q) generado por el foco sería:

 

Q = 25 Ω * 3600 s * (2 A)^2

Q = 50,400,000 J

 

Por lo tanto, el foco puede generar aproximadamente 50,400,000 joulesde calor durante 1 hora de funcionamiento con una corriente eléctrica de 2 A y una resistencia eléctrica de 25 Ω. Es importante tener en cuenta que esta cantidad de calor generado puede provocar un aumento de temperatura en el circuito eléctrico y en el objeto eléctrico, lo que puede afectar su funcionamiento y, en casos extremos, provocar daños. Por lo tanto, es importante asegurarse de utilizar objetos eléctricos que tengan una resistencia eléctrica y una potencia nominal adecuadas para el uso previsto, y evitar sobrecargar los circuitos eléctricos.

 

 

¿Cuántas veces aumentará el calor disipado por el foco si la corriente se multiplica por 3?

 

La cantidad de calor disipado por el foco debido al efecto Joule es proporcional al cuadrado de la corriente eléctrica que fluye a través de la resistencia eléctrica del foco. Por lo tanto, si la corriente eléctrica se multiplica por un factor de 3, la cantidad de calor disipado por el foco aumentará en un factor de:

 

(3I)^2 / I^2 = 9

 

Es decir, la cantidad de calor disipado por el foco aumentará en un factor de 9 si la corriente eléctrica se multiplica por 3.

 

En otras palabras, si el foco disipaba una cantidad de calor Q antes de que se multiplicara la corriente eléctrica por 3, ahora disipará una cantidad de calor de 9Q. Este aumento de la cantidad de calor disipado puede provocar un aumento de temperatura en el circuito eléctrico y en el objeto eléctrico, lo que puede afectar su funcionamiento y, en casos extremos, provocar daños. Por lo tanto, es importante asegurarse de utilizar objetos eléctricos que tengan una resistencia eléctrica y una potencia nominal adecuadas para el uso previsto, y evitar sobrecargar los circuitos eléctricos.

 

En media cuartilla, menciona al menos 3 situaciones de tu vida diaria donde utilices alguna de las leyes e indica las actividades que te permiten realizarlas con mayor facilidad y por qué.

 

 

1. Uso de la ley de la gravitación universal para cocinar: Al cocinar, es común utilizar utensilios de cocina que tienen diferentes formas y tamaños. La ley de la gravitación universal de Newton nos permite entender cómo la fuerza gravitacional afecta a los objetos en la Tierra. Esto es especialmente importante al cocinar en una cocina de gas o eléctrica, donde los utensilios deben estar bien equilibrados para evitar derrames y quemaduras. Al entender cómo funciona la ley de la gravitación universal, se pueden ajustar los utensilios de manera que se adapten mejor a las superficies de cocción y se cocine de forma más eficiente.

 

2. Uso de la ley de Ohm para cargar dispositivos electrónicos: En la vida diaria, es común utilizar dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles. La ley de Ohm establece que la corriente eléctrica en un circuito es directamente proporcional al voltaje y inversamente proporcional ala resistencia eléctrica. Al entender esta ley, se puede utilizar un cargador adecuado con la resistencia eléctrica correcta para cargar los dispositivos electrónicos de manera segura y eficiente. Además, es importante evitar sobrecargar los dispositivos electrónicos al no exceder la corriente eléctrica recomendada y no dejarlos cargando durante períodos prolongados de tiempo.

 

3. Uso de la ley de conservación de la energía para ahorrar en el consumo de energía: En la vida diaria, se utiliza la energía para iluminar nuestras casas, encender nuestros electrodomésticos y realizar otras actividades cotidianas. La ley de conservación de la energía establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. Al entender esta ley, se pueden adoptar medidas para ahorrar energía, como apagar las luces y los electrodomésticos cuando no se están utilizando, utilizar bombillas LED eficientes en energía y ajustar el termostato del aire acondicionado o la calefacción en función de las necesidades. De esta manera, se puede reducir el gasto de energía y contribuir a la sostenibilidad ambiental.

 

En resumen, la comprensión de las leyes de la física puede ayudarnos a realizar actividades cotidianas de manera más eficiente y segura. En el ejemplo de la cocina, comprender la ley de la gravitación universal puede ayudarnos a cocinar de manera más segura y efectiva. En el ejemplo de cargar dispositivos electrónicos, la comprensión de la ley de Ohm puede ayudarnos a cargar nuestros dispositivos de manera segura y eficiente. Y en el ejemplo del ahorro de energía, la comprensión de la ley de conservación de la energía puede ayudarnos a reducir el consumo de energía y contribuir a la sostenibilidad ambiental. En general, la física es una ciencia fundamental que nos ayuda a entender cómo funciona el mundo que nos rodea, y su comprensión puede ser muy útil en nuestra vida diaria.