Recapitulación 15

SEMANA15 SESIÓN 45	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	RECAPITULACION  15

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Comprenderá las características de las fibras ópticas y el Rayo laser, los superconductores y la nanotecnología. ·          Procedimentales ·       Elaboración de resúmenes y conclusiones. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación del resumen de las dos sesiones de acuerdo al  programa del curso.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA  - Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. 1. ¿Qué temas se abordaron? 2.  ¿Que aprendí?  3. ¿Qué dudas tengo? Equipo 1 2 3 4 5 6 Respuesta  Los temas que vimos esta semana fue láser,  superconductores y sus aplicaciones, así como también fibra óptica. Aprendimos la función del laser, sus propiedades y usos, igual aprendimos sobre los superconductores y sus aplicaciones. No hay dudas. 1.- El laser, los superconductores y retomamos el tema de física solar. 2.- Aprendimos que son los láseres, que es un superconductor y sus aplicaciones, y cómo funcionan las celdas solares. 3. No hay dudas 1.Nuevas tecnologias y nuevos materiales: laseres/Superconductores, fibra óptica. 2.Aprendimos principalmente a: -Observar los rayos laser en diferentes materiales (solido, liquido y gas) -Saber que son los nsuperconductores, que instituto lo estudia, y un experimento con fibras ópticas. -Usos 3.No hay dudas. 1.-Laceres Super conductores 2.- aprendimos a que es un laser y para que se utilizan, aprendimos que es un super conductor y cuáles son sus ventajas (de la fibra óptica) 3.- No hay dudas. 1.- Los superconductores, su campo de estudio y sus aplicaciones. También, se habló sobre los láseres y sus características. 2.-Cuales son los usos de los superconductores, así como las aplicaciones de los láseres y su funcionamiento. 3.- No hay dudas. 1 loa temas que abordamos  esta semana fueron la nueva tecnología nuevos materiales los laceres los súper conductores 2 lo que aprendimos esta semana fue que es un laser cual es su uso que es la fibra óptica y sus usos y que son los superconductores 3 no hay dudas   FASE DE DESARROLLO - Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado. - El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores Láseres, Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología. FASE DE CIERRE  El Profesor concluye con un repaso de la importancia actual de Láseres, Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología. Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, solicitándoles que incluyan fotos de los experimentos en el Blog que contendrá su información, asimismo se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados para presentarla al Profesor en la siguiente clase. Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	1 Programa de Estudios, Física I a IV, CCH, UNAM, México, 1993. 3. fisica2005.unam.mx/index. 28-02-2010 4. www.nucleares.unam.mx/. 28-02-2010  5. www.atmosfera.unam.mx 28-02-2010 6. bibliotecadigital.ilce.edu.mx/28-02-2010  7. www.cienciorama.unam.mx/index28-02-2010

Sesión 44 Física y tecnología contemporáneas

SEMANA15 SESIÓN 44	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.14 Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Conoce nuevos materiales y tecnologías y sus aplicaciones: superconductores, fibra Óptica y nanotecnología. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la indagación bibliográfica de acuerdo al programa del curso. De laboratorio: -          Emisor de rayo laser, probeta de vidrio de 1 000 ml, yakult.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Preguntas ¿Qué es un material superconductor? ¿Cuándo y dónde se descubrió la superconductividad ¿Qué Instituto de la UNAM estudia la superconductividad? ¿Cuál es el campo de estudio de los superconductores? ¿Qué materiales se utilizan en la superconductividad? ¿Cuáles son las aplicaciones de la superconductividad? Equipo 2 3 1 5 4 6 Respuesta Es un material que al ser enfriado dejan de ejercer resistencia al paso de la corriente eléctrica. De este modo a una cierta temperatura e material se convierte en un material conductor eléctrico de tipo perfecto. Descubierto por el físico Neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911, en Leiden. Instituto de Física. Mecánica cuántica Electromagnetismo Termodinámica (Energía calorífica) Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad, los materiales más comunes se suelen enfriar con helio líquido(el nitrógeno líquido sólo es útil cuando se manejan superconductores de alta temperatura). Por ejemplo *metal *cobre *plata PUEDE decirse que existen tres tipos de aplicaciones de la superconductividad: 1) La producción de grandes campos magnéticos. 2) La fabricación de cables de transmisión de energía. 3) La fabricación de componentes circuitos electrónicos. Algunas de las aplicaciones más importantes de los electroimanes superconductores, sin que la lista pretenda ser exhaustiva, es la siguiente: 1) Aplicaciones biológicas. Se sabe desde hace mucho tiempo que los campos magnéticos intensos afectan el crecimiento de plantas y animales.  2) Aplicaciones químicas. Es un hecho conocido que los campos magnéticos pueden cambiar las reacciones químicas y ser utilizados en la catálisis. 3) Aplicaciones médicas. Se han aplicado campos magnéticos para arreglar arterias, sacar tumores y para sanar aneurismas sin cirugía. 4) Levitación. Una aplicación muy importante es en el transporte masivo, rápido y económico. -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:  Se dispone de la probeta de vidrio que contiene agua con una gotita de yakult. -          En él se puede simular el comportamiento físico de una fibra óptica por medio de la reflexión total múltiple de un rayo láser en la interface agua-vidrio. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                  programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	http://www.textoscientificos.com/redes/fibraoptica

Sesión 43 Física y tecnología contemporáneas

SEMANA15 SESIÓN 43	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.13 Nuevas tecnologías y nuevos materiales:  Láseres

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Conoce nuevos materiales y tecnologías y sus aplicaciones: Láser Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Realización de experimentos ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso. De laboratorio: Apuntador de rayo laser, Vaso de precipitados de 1000 ml, espejos, polvo de gis.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de la pregunta: Preguntas ¿Qué estudia la nanotecnología? ¿Cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología? Nuevos materiales ¿Qué es un material superconductor? ¿El Grafeno? ¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales superconductores? Láseres ¿Qué es un rayo láser? ¿Cuáles son las aplicaciones del rayo láser? Equipo 2 6 4 1 3 5 Respuesta Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades  que viene del griego νάνος que significa enano, y corresponde a un factor 10^-9,  que aplicado a las unidades de longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9 Metros) es decir 1 Nanómetro, la nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100Nanómetrosaprox. Las aplicaciones de la Nanotecnología  pueden ser en el: medio ambiente, involucran el desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desanilización de agua, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos. Energía Medicina Industria de Alimentos Textil Construcción Electrónica Tecnologías de la comunicación e informática Agricultura Ganadería Cosmética  Un material superconductor es aquel que permite el paso de la electricidad sin ofrecer ninguna resistencia y sin generar ningún campo magnético. Si sólo cumple lo primero, podría decirse que es un conductor ideal. Practicamente cualquier metal y ciertos compuestos cerámicos presentan esta última cualidad a temperatura de cero absoluto ( 273,15 grados bajo cero).  El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero: una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos. Se considera 200 veces más fuerte que el acero y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, y es aproximadamente cinco veces más ligero que el aluminio. Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.  La producción de grandes campos magnéticos. La fabricación de cables de transmisión de energía. La fabricación de componentes circuitos electrónicos La aplicación más importante, en cuanto a la cantidad de material empleado, es y será por mucho tiempo la producción de campos magnéticos, que se emplean, principalmente, en los laboratorios de física con fines de investigación. Es un dispositivo de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. Producen haces de luz coherente; su frecuencia va desde infrarrojo hasta los rayos X. *Industria Textil *Aplicaciones Médicas *Escáner de Código de Barras *Impresión por Láser *Refrigeración Láser *Tratamiento de Calor *Soldadura y Corte *Topografía *Comunicación *Fusión *Nuclear por Láser *Discos Ópticos y CDs *Espectroscopia Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: 1.- Rayo láser  Se usa un emisor láser de tipo común (llavero). Al apuntar con el emisor a una superficie se puede observar un punto rojo que corresponde a la incidencia del rayo láser sobre esa superficie. Si se espolvorea un polvo entre el emisor y el punto se puede observar el rayo láser debido a la reflexión del mismo en las partículas de polvo. 2.- Rayo láser dentro de un vaso de vidrio  Se utiliza  el vaso de precipitados dentro de la cual se coloca un poco de humo. Desde la parte externa de la caja se activa un emisor láser de tipo común (llavero), se puede observar el rayo solamente dentro de la caja fuera de ella no se percibe. 3.- Rayo láser a través del agua  Se utiliza  vaso de precipitados  con agua en la cual se ha agregado un poquito de leche. Se emite un rayo láser en la parte externa y se dirige de tal manera que atraviese la caja. Se puede observar que el rayo se ve claramente dentro de la caja pero no se percibe fuera de ella. 4.- Trayectoria de la luz en una superficie transparente  En vaso de precipitados que contiene humo se coloca un vidrio transparente en posición vertical. Al hacer incidir un rayo láser, formando un ángulo con la superficie de trasparente, se puede observar que parte del rayo atraviesa la superficie y otra parte se refleja en la misma, siendo de menor intensidad el rayo reflejado. 8.- Reflexión especular de la luz  Se utiliza el  vaso de precipitados contiene un poco de humo. Al hacer incidir un rayo láser, proveniente de un apuntador, sobre un espejo colocado en su base, se puede observar que el rayo se refleja de forma nítida. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	www.laserlab.com.mx

Unidad 6 Física y tecnología contemporáneas

6.12 Física Solar

La Tierra está inmersa en la atmósfera externa ionizada que escapa supersónicamente del Sol.  Este ″viento  solar,″ fluye a través del medio interplanetario alcanzando el campo magnético  terrestre dándole forma al medio-ambiente cercano a  la Tierra.  La burbuja magnética que se produce, llamada  "magnetosfera," ya que es modelada básicamente a partir del campo magnético terrestre por el campo magnético interplanetario, actúa como blindaje que protege  su interior (nuestra atmósfera superior junto a su región ionizada, la ionosfera) de los efectos directos del viento solar.

El Sol, que es la mayor fuente de energía del Sistema Solar, libera su energía en forma de radiación electromagnética("luz") y de partículas energéticas. De esta manera, por una parte, el Sol ilumina constantemente a la Tierra proporcionándole un flujo de energía de 1367 W/m², conocida como la constante solar; a la vez que, por otro lado, su atmósfera (la corona solar, demasiado caliente como para ser retenida por el campo gravitacional) se proyecta de tal manera que la Tierra es influenciada por el viento solar a través de un flujo continuo de partículas, como también de sucampo magnético asociado.

La radiación electromagnética resulta ser varios órdenes de magnitud mayor que la radiación de las partículas. La potencia de entrada en la Tierra,  debida a la iluminación, considerando una sección eficaz ðR_E ², donde R_E es el radio terrestre medio, es de 1.73x10¹⁷ W.

La energía del viento solar que incide sobre la magnetosfera terrestre, cavidad formada por la interacción entre el campo geomagnético aproximadamente dipolar y el viento solar que tiene asociado el campo magnético interplanetario (ver figura previa),  es del orden de 1.3x 10¹³ W, considerando una sección eficaz de radio igual a 15 RE [Hill, 1979]. Para una sección eficaz de un disco de radio terrestre que absorbe toda la energía cinética del viento solar  incidente, esto es en  ausencia de campo geomagnético, la potencia seria del orden de 5.7 x 10¹⁰ W. 
A pesar de la gran diferencia entre los valores de las potencias disponibles en las vecindades de la Tierra a través de las dos formas de radiación, es el viento solar el encargado de acoplar la atmósfera solar con la magnetosfera y la ionosfera (región ionizada de la atmósfera) terrestre, y la mayoría de los procesos magnetoséricos e ionosféricos asistidos por la magnetosfera son debidos a esta energía.

La fuente del viento solar es la  corona cuya energía proviene de la zona de convección solar .  Debido al enorme gradiente de temperatura entre la base de la corona y la zona de  transición, la mayor parte de la energú} depositada en la corona es conducida  en dirección a la cromosfera  la cual es energizada de esta manera. Otra  parte de la corona, la cual está estructurada de  campos magnéticos muy intensos, está constantemente escapando del campo gravitacional del Sol  a lo largo de las líneas de campo abiertas, huecos coronales (coronal holes)   y llamaradas(flares),  es lo que se conoce como  viento solar. Esta parte esá constituida principalmente  de hidrógeno, 96%,y helio, 3.2%, ionizados. El 0.8% restante está constituido por elementos altamente ionizados como   O, N, C, Si, Fe  [Schwenn, 1988].

Un tipo de evento solar es la llamada   llamarada  solar "solar flare" debido a que el abrillantamiento de una pequeña área en el Sol anuncia su ocurrencia.

La magnetosfera terrestre es la región que mas se ha estudiado en Física Espacial, conformando la Física Magnetosférica la parte central de la Física Solar-Terrestre, donde resulta crucial el estudio de las tempestades y subtempestades magnéticas. Sin embargo, aun no se ha establecido un modelo suficientemente consistente para predecir su comportamiento,  y entender los procesos claves que constituyen las conexiones entre el Sol y la Tierra, esto es del Clima Espacial. 
A medida que estén disponibles mas y mas observaciones, los modelos globales del sistema viento solar - magnetosfera - ionosfera - atmósfera podrán ser desarrollados, refinados   y  mejorados cada vez mas hasta el punto en que se podrían realizar predicciones útiles de manera rutinaria.

http://samuel-fsica1.blogspot.mx/2011/04/es-la-rama-de-la-estudia-los-fenomenos.html