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VÍDEO CLASE 2ºC 10 de diciembre - Contenido educativo

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Subido el 10 de diciembre de 2020 por Mª Del Carmen C.

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Venga, empezamos con el ejercicio 8, ¿de acuerdo? 00:00:00
A ver, el ejercicio 8 lo tenemos aquí. 00:00:06
Nos dice, un electrón con energía cinética de 6 por 10 elevado a menor 16 joules 00:00:09
penetra en un campo magnético uniforme de inducción magnética. 00:00:14
4 por 10 elevado a menos 3 teslas, perpendicularmente a su dirección. 00:00:20
¿Con qué velocidad penetra el electrón dentro del campo? 00:00:25
¿A qué fuerza está sometido el electrón dentro del campo y cuánto vale el radio de la trayectoria que describe? 00:00:28
¿De acuerdo? 00:00:33
A ver, se trata de una partícula que entra dentro de un capón magnético. 00:00:35
Pero aquí la diferencia es que nos dan, ¿qué? En lugar de la velocidad, ¿qué nos dan? 00:00:39
La energía cinética. ¿De acuerdo? 00:00:44
Sí. 00:00:48
Sí, no, no tiene que dar, sí, porque si no no hacemos nada. 00:00:53
Sí, tiene que venir. 00:00:55
Si no, cuando no está, lo buscáis, ¿de acuerdo? 00:00:56
En un examen nunca puede faltar, pero si nos doy un problema, lo buscáis. 00:00:59
Entonces, a ver, nos dice que tenía una energía cinética. 00:01:03
Esta energía cinética nos va a servir para qué? 00:01:06
Si sabemos la masa del entron, por supuesto, nos va a servir para calcular la velocidad, ¿de acuerdo? 00:01:10
Pues entonces, venga, vamos a empezar por eso. 00:01:14
A ver, la energía cinética. Sabemos todos que es un medio de la masa por la velocidad al cuadrado. ¿De acuerdo? Venga, entonces, sabemos el valor de la energía cinética que es 6 por 10 elevado a menos 16 julios. 00:01:16
La masa del electrón es 9,1 por 10 elevado a menos 31 kilogramos 00:01:38
Bueno, pues si despejamos de aquí la velocidad 00:01:46
Vamos a tener que velocidad es igual a raíz cuadrada de dos veces la energía cinética entre la masa 00:01:48
¿De acuerdo? 00:01:57
¿De acuerdo? Venga, entonces será raíz cuadrada de 2 por 6 por 10 elevado a menos 16 julios dividido entre la masa que es 9,1 por 10 elevado a menos 31 kilogramos. ¿De acuerdo? Bueno, nos da una velocidad que es 3,63 por 10 elevado a 7 metros por segundo. ¿De acuerdo? ¿Vale? 00:01:57
Vale, a ver, bueno, ya cuando estudiemos la física relativista, veréis que este valor realmente no nos permite utilizar este valor de la masa, porque fijaos que está, ya me estoy adelantando, pero así aprendéis un poquito más. 00:02:27
está el valor de la velocidad es tan grande tan grande y tan próximo a la 00:02:43
velocidad de la luz que es 3 por 10 elevado a 8 se aproxima muchísimo de 00:02:47
acuerdo esto simplemente es pues casi casi pues lo ponemos 10 veces más esto 00:02:53
nada más y es la velocidad de la luz bueno pues entonces mira ni siquiera eso 00:02:57
ya nos pasaríamos bueno pues cuando es un valor es tan grande están grandes 00:03:02
próximos a la velocidad de la luz la masa ya no es la masa que tenemos en 00:03:08
reposo es una masa que es mayor de acuerdo ya 00:03:12
estudiaremos cuando estudiamos la física relativista cuanto de mayores entendido 00:03:17
como dices 00:03:24
justamente si va a la velocidad de la luz la masa se haría infinita de acuerdo 00:03:29
por eso en nada más que los experimentos relacionados con por ejemplo aceleradores 00:03:34
partículas y demás todos esos experimentos nada más que se pueden hacer con partículas pues que 00:03:40
tiene muy poca masa por ejemplo se puede utilizar electrones hace ocho años en 2012 utilizaron no 00:03:46
sé si neutrinos antinutrinos pues unas partículas también que tiene una mancha muy pequeña y lo que 00:03:52
hicieron fue exactamente lo podéis buscar fue hacer un experimento acelerando esa partícula 00:03:57
y yo no sé qué hicieron en aquel experimento que dijeron que sobrepasaba la velocidad de 00:04:02
esas partículas sobrepasaban la velocidad de la luz. 00:04:08
Todo el mundo alarmado. 00:04:11
Yo la primera, digo, ahora que le explico a los alumnos. 00:04:12
¿De acuerdo? Entonces, 00:04:15
porque sabéis todos que el 00:04:17
techo de velocidad es la máxima 00:04:18
velocidad de la velocidad de la luz. Entonces, 00:04:20
decíamos, 00:04:24
¿cómo puede ser eso? Al final, 00:04:25
recularon y dijeron que había 00:04:26
habido un error en el experimento. ¿De acuerdo? 00:04:28
Bueno, bien, entonces, 00:04:30
vamos a irnos con esta parte. 00:04:32
Dice, ¿a qué fuerza está sometido el electrón dentro 00:04:34
del campo? La fuerza a la que 00:04:36
está sometida. Mirad, a ver, esto sería apartado A, vamos a ponerlo aquí, y ahora 00:04:38
apartado B, la fuerza a la que está sometida. Bueno, esta fuerza es un vector, pero yo puedo 00:04:45
calcular el módulo de ese vector, ¿de acuerdo? Mirad una cosa, vamos a ver cómo está hecho 00:04:51
el enunciado. Dice, penetra un campo magnético uniforme, perpendicularmente a su dirección. 00:04:57
¿Con qué velocidad penetra el electrón dentro del campo? Realmente no está diciendo 00:05:03
cuál es el sentido 00:05:07
y qué eje tenemos que poner 00:05:10
para cada vector, ¿de acuerdo? 00:05:12
y normalmente el poner que sea 00:05:15
perpendicular a su dirección 00:05:17
es para que consideremos 00:05:19
un ángulo de 90 grados 00:05:20
y al hacer el producto vectorial 00:05:22
seno de 90 00:05:25
nos salga 1, ¿de acuerdo? 00:05:26
nada más, ¿está claro? 00:05:28
con lo cual, si contestamos 00:05:30
este problema es el típico que si contestamos 00:05:33
en módulos está bien contestado porque 00:05:35
que no sabemos exactamente, o decidimos también que F es poner para, por ejemplo, la velocidad y la fuerza y demás, 00:05:36
y decir, bueno, pues yo lo decido dónde está y entonces ya le pongo el carácter vectorial. 00:05:44
¿De acuerdo? 00:05:49
Pero como no dice nada, podemos contestar con el módulo. 00:05:51
¿De acuerdo? 00:05:54
¿Vale? 00:05:55
Entonces, mirad, a ver, la F sería entonces Q por V por B por el seno de alfa. 00:05:55
Pero como V y V son perpendiculares, seno de 90, 1, esto sería 1, ¿de acuerdo? 00:06:06
Nos quedaría entonces que el módulo de esta fuerza sería Q por V y por V, ¿está claro? 00:06:13
De manera que F sería igual, a ver, 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios, 00:06:19
por la velocidad que tiene, que es la que hemos calculado antes, 3,63 por 10 elevado a 7 metros por segundo. 00:06:28
¿Cuáles tienes al final? 00:06:39
¿Cómo? 00:06:40
Sí, si no pones unidades no pasa nada, es obligatorio al final, ¿sí? 00:06:42
Pero para eso tendrías que hacer lo siguiente, decidir la V, ¿en qué eje lo pongo? 00:06:48
¿De acuerdo? Vale, decir, por ejemplo, a ver, pues voy a considerar, por ejemplo, que V viene para acá. ¿No? Entonces, con esto estoy decidiendo que la V está en el eje Y y le tengo que poner vector unitario J. ¿De acuerdo? ¿Vale o no? Es que si no, no podemos hablar de determinantes. En los determinantes tenemos que tener muy claro cuáles son las componentes de cada vector. ¿Entendido? 00:06:57
No pasa nada, tú puedes decir 00:07:23
Bueno, pues la V yo considero que viene para acá 00:07:28
Bueno 00:07:30
Vamos a hacer, a ver si acaso 00:07:33
Vamos a poner una hipótesis así cualquiera 00:07:36
De cómo podrían ser los vectores 00:07:39
Y luego lo aplicamos si queréis 00:07:41
Para que veáis cómo sería 00:07:42
Simplemente ya aplicando todos los vectores unitarios 00:07:43
¿Vale, David? 00:07:47
Creo que 00:07:48
Sí, ¿quién me habla? 00:07:49
En este caso, hacer este problema mediante determinante sería muy complicado, ¿no? 00:07:51
Bueno, tampoco es tan complicado. Mirad, vamos a ver. 00:07:59
Hola. 00:08:03
¿Puedo ir sustituyendo? 00:08:04
Oye, pero lo que no le dije era que la computadora se firmara. 00:08:06
Para que se firmara. 00:08:10
Todo el mundo, que quede un segundo. 00:08:11
¿Perdón? 00:08:14
¿Tiene la computadora? 00:08:16
¿Oquina tu galería? 00:08:18
Bueno, seguimos con nuestra grabación del vídeo. 00:08:21
Venga, va a ser anecdótico hoy, 10 de diciembre. 00:08:39
A ver qué te pasa, David. 00:08:42
Espera, que no te oigo, que hay interferencia sonora. 00:08:47
A ver qué pasa. 00:08:49
La X es así y la Y ha sido así. ¿Por qué cuando dan el salto al 3D, de repente la X es esta, la Y es esta y la Z es esta? 00:08:51
A ver, una cosa. A ver, os digo una cosa. A ver, en física se suele utilizar la X, este vector de aquí, la Y de aquí. 00:09:02
Algún libro a lo mejor intercambia la X con la Y, ¿eh? ¿De acuerdo? ¿Vale? Pero se suele utilizar lo más común la X, este eje de aquí, este Y y la Z siempre es esta. Da igual la asignatura, ¿vale? De hecho, una cosa. 00:09:14
De hecho, cuando yo estudiaba dibujo, recuerdo que la Y la ponían aquí y la X me la hacían poner aquí, pero la Z siempre era esta, ¿de acuerdo? Entonces, bueno, la Z siempre va a ser la altura, por decirlo, digamos, el eje vertical y luego el XY, pues dependiendo. 00:09:31
y ya digo que dentro de la propiedad física 00:09:51
vamos, a veces me encuentro 00:09:53
a lo mejor alguna cosa cambia, pero normalmente 00:09:55
va a ser este, a lo mejor 00:09:57
es un libro un poco más antiguo, yo que sé 00:09:59
a ver 00:10:01
¿por qué dentro de la profundidad 00:10:02
el positivo 00:10:07
es amplio? 00:10:08
no, a ver, no, porque a ver, mira 00:10:10
esto no de las vueltas a las cosas 00:10:12
a ver, que luego tenéis 00:10:15
unas cosas así un poco 00:10:16
en el plano 00:10:17
este es el eje X, este es el eje Y 00:10:20
Y consideramos vectores positivos hacia acá y hacia acá, ¿no? Entonces, a ver, esto realmente, cuando yo dibujo esto, estoy dibujando los ejes positivos. Es como si yo nada más que me quedara con este cuadrante cuando yo estoy hablando del plano, ¿de acuerdo? ¿Vale o no? 00:10:22
es que en el plano ponemos los cuatro cuadrantes 00:10:41
¿lo ves? sin embargo 00:10:44
si yo me quedara con estos nada más 00:10:45
sería lo equivalente a 00:10:47
poner mis ejes positivos 00:10:49
¿de acuerdo? es decir, yo cuando 00:10:52
dibujo esto, estoy poniendo los ejes positivos 00:10:53
¿por qué? porque es que esto podría venir para acá 00:10:56
y esto podría venir para acá 00:10:58
y esto sería la parte negativa 00:11:00
pero que lío, ¿no? 00:11:02
no sé, no es más lío para verlo 00:11:04
espera, pero tiene aquí 00:11:05
estamos continuando la cartesa 00:11:07
entonces el positivo viene hacia atrás 00:11:08
y por eso viene hacia adelante 00:11:11
bueno, a ver 00:11:12
tú hazte tu composición del lugar mientras te enteres 00:11:15
a ver, Paula, ve pensando 00:11:17
Paula 00:11:19
claro, realmente 00:11:20
a ver, bueno, el ángulo ya te lo está diciendo 00:11:35
a ver, el enunciado, vamos a leerlo 00:11:37
Dice que tenemos un campo magnético perpendicular a la dirección que tiene, a digamos el camino por el que va, la trayectoria que describe, ¿de acuerdo? 00:11:38
Entonces, aquí ya te está diciendo que es 90 grados, con lo cual si yo quiero hacer, a ver, aquí, que me he quedado aquí a medias cuando ha venido aquí el personal, a ver, si quiero hacer el módulo, entonces tengo que poner alfa aquí 90 grados, seno de 90 a 1, me sirve para eso, nada más. 00:11:48
Claro, a ver, entonces, a eso voy. Con esto calculo el módulo, ¿vale? Y a ver, que me quedaría poner B, que B, ¿cuánto hemos dicho que es? 4 por 10 elevado a menos 3, me parece, ¿no? 00:12:11
¿Dónde está el enunciado? ¿4 por 10 elevado a menos 3? Sí, ¿no? Sí. Entonces, 4 por 10 elevado a menos 3 teslas. Y me sale un módulo que es 2,32 por 10 elevado a menos 14 newton. 00:12:25
Bueno, pues a ver, mirad. Esto es el módulo, ¿de acuerdo? Vale. Pero ese módulo es el módulo de la fuerza. Y ahora voy a lo que decía. A mí el problema no me está diciendo para dónde va la velocidad ni nada por el estilo. Yo tengo que definirlo, si quiero dar este vector fuerza, como sus características vectoriales. ¿De acuerdo? 00:12:42
Entonces, por ejemplo, a ver, vamos a leerlo bien para hacerlo un poco que se parezca al enunciado. Dice un electrón penetra en campo magnético, es que era igual, tal y como está. Porque yo puedo decir, vale, voy a decir, por ejemplo, que esta es V, ¿no? Entonces, V, ¿cuál puede ser? Pues puedo poner V perpendicular a esta, pero es que es tanto perpendicular el eje positivo este de aquí, 00:13:03
como por aquí, ¿lo veis? 00:13:33
Pero también el Z, 00:13:36
tanto el positivo como el negativo, 00:13:38
con lo cual el B yo lo puedo poner 00:13:40
donde quiera. ¿Entendido? 00:13:41
¿Lo veis o no? ¿Sí? 00:13:44
A ver. 00:13:47
A ver si nos centramos. 00:13:49
Vamos a ver. Repito. 00:13:51
Vamos a ver. 00:13:53
El problema. 00:13:53
Hemos calculado el módulo de F. 00:13:55
¿De acuerdo? Calculo el módulo 00:13:57
de F. Y ya digo, 00:13:59
A mí el problema no me da datos para decidir qué vectores unitarios coger para cada vector, ¿de acuerdo? Entonces, ¿eh? Entonces, bueno, ¿no? Dices, como tiene que ser la única condición es que V y B sean perpendiculares, pues entonces voy a coger uno que me sea más, pues, más familiar, por decirlo así. 00:14:01
¿Cómo? Pues a ver, por ejemplo 00:14:27
voy a coger la V para acá 00:14:29
¿Y qué es lo más familiar para nosotros? 00:14:31
Pues coger el eje 00:14:34
X como 00:14:35
eje para B, ¿de acuerdo? 00:14:37
Que puede ser entrante o saliente 00:14:40
lo que más rabia en orden 00:14:42
Más facilidad para nuestros dedos ponerlo entrante 00:14:43
¿De acuerdo? 00:14:46
Voy a ponerlo aquí rojo 00:14:48
¿Lo veis? 00:14:49
Realmente la fuerza la podemos poner como positiva o negativa 00:14:51
¿No? 00:14:54
No, a ver, la fuerza en forma de módulo es positiva siempre. Y ahora, a ver, a lo que voy. Mirad. 00:14:54
Y entonces, ¿qué es lo que estás haciendo? ¿Por qué se hace esto? 00:15:04
Ya la tercera vez que lo digo, aténdeme. A ver, todos estáis entendiendo que yo he calculado el módulo, pero como el problema no me dice 00:15:08
explícitamente cómo tengo que poner 00:15:17
los vectores unitarios para cada vector, 00:15:21
pues nos comen los inventes que yo digo, 00:15:25
pues voy a decidir, decido en el problema, 00:15:27
es cuestión de una decisión, 00:15:30
es decir, que la V viene para acá 00:15:31
y la B la voy a poner entrante, por ejemplo. 00:15:33
¿De acuerdo? ¿Sí o no? 00:15:37
Ya está, nada más. 00:15:39
¿Por qué lo hago? 00:15:40
Porque tengo, digamos, que decidir 00:15:41
qué vector escojo, qué dirección y qué sentido, 00:15:44
Porque no me dice nada el problema 00:15:47
Si yo quiero darlo de forma vectorial 00:15:50
¿Entendido? 00:15:52
¿Sí o no? 00:15:53
También podría decir 00:15:58
Bueno, pues lo dejamos como módulo y ya está 00:15:59
¿De acuerdo? 00:16:02
Pero bueno, ya vamos a seguir 00:16:03
Ya que hemos empezado con toda esta historia 00:16:04
A ver 00:16:06
Pero no solo si me lo piden en forma vectorial 00:16:06
¿Cómo? 00:16:09
Lo de saber 00:16:11
Dónde situar cada 00:16:12
Cada cosa para 00:16:14
si te lo piden en forma vectorial, ¿no? 00:16:15
Exactamente. Si me lo preguntan en forma 00:16:17
vectorial. David, 00:16:19
entiende. 00:16:21
¿Por qué me llevan para 00:16:22
el proceso? Porque cuando 00:16:23
lo calculas con el... 00:16:28
¿Cómo se llama? 00:16:30
El módulo. 00:16:33
Sí. 00:16:35
¿Por qué te sale otra cosa diferente? 00:16:35
¿Por qué te sale otra cosa diferente? ¿De qué? A ver. 00:16:37
Si tú lo haces con 00:16:40
vectores, te sale la dirección 00:16:41
y después, entre paréntesis, 00:16:43
el vector unitario. 00:16:44
Entonces, ¿por qué? 00:16:47
Si se supone que tú, cuando vas a calcular por el camino de los vectores, 00:16:48
te sale un más menos y después un vector unitario aparte del módulo, 00:16:53
¿por qué a mí, calculando por el determinante, me sale 3,74 por 10 a la menos 37,8? 00:16:57
Haciendo el determinante. 00:17:04
A ver, haciendo el determinante, la parte numérica tiene que ser el módulo. 00:17:07
O te has equivocado tú o me he equivocado yo, uno de los dos. 00:17:12
¿De acuerdo? 00:17:14
Entonces, a ver, el módulo es simplemente la parte numérica de ese determinante de resultado, luego vendrá el vector unitario y luego vendrán las unidades, claro, ¿de acuerdo? Que tampoco hace falta determinante, ahora os digo, porque a ver, mientras, escuchadme, mientras esté el dibujo hecho y se diga hacia dónde va la fuerza, porque lo estamos viendo, ¿de acuerdo? 00:17:15
aplicando la regla de la mano izquierda 00:17:40
ley de Lore 00:17:44
es más que suficiente, porque ya luego 00:17:45
podremos poner qué dirección y sentido tiene 00:17:49
¿de acuerdo? 00:17:51
¿me estáis entendiendo? 00:17:53
O sea, profe, que tú sitúas la velocidad 00:17:54
positiva en el eje y porque nos ha dado 00:17:57
positiva 00:17:59
no puede ser negativa 00:17:59
a ver, no, no es porque nos ha dado positiva 00:18:02
no, la he cogido ahí porque he querido 00:18:05
podría haberla puesto en cualquier eje 00:18:07
e incluso negativa 00:18:09
Entonces tú la velocidad la colocas 00:18:11
Donde sea, luego el campo magnético 00:18:14
También donde sea 00:18:16
Y ya eso implica que la fuerza 00:18:17
Tenga una dirección en sentido 00:18:20
Vale, tú tienes que 00:18:23
Para señalar que 00:18:24
La fuerza tiene ese sentido 00:18:26
Porque tal, ¿no? 00:18:28
La fuerza ahora, la fuerza, vamos a ver 00:18:30
Ahora diríamos, a ver 00:18:32
V, dedo corazón 00:18:34
Todos, venga 00:18:36
Ahora ponemos V entrante 00:18:38
El producto vectorial de V por B iría hacia arriba, pero como es una partícula, a ver, hemos dicho que es cual, que ya me he perdido, es un electrón, es un electrón, venga, entonces como es una partícula negativa, entonces iría hacia abajo la fuerza. 00:18:40
Todo el mundo se ha enterado, con lo cual, vendría para acá, con lo cual, ¿cómo expreso esta fuerza? Si yo decido estos vectores, sería menos este módulo, ¿de acuerdo? 00:18:56
A ver, ahora, vector unitario del eje Z, ¿cuál? Ah, venga, y en Newton. ¿Pero por qué? Porque yo, dilo como quieras. Por ejemplo, si quieres decir que me he inventado dónde está el UVB, pues sí, ¿vale? Decido dónde está. 00:19:14
¿Qué es lo que tiene que ser perpendicular? 00:19:32
El campo magnético 00:19:39
A ver 00:19:40
Lo que te dice el problema 00:19:42
Es que el campo magnético 00:19:44
Y la V 00:19:46
Son perpendiculares 00:19:48
No dice otra cosa 00:19:50
¿De acuerdo? 00:19:52
¿Todo el mundo se entera? 00:19:54
¿Alguna cosilla más? 00:19:56
Pero yo no veo 00:19:59
Que en el problema diga eso 00:20:01
O sea, yo solo veo que... 00:20:02
A ver, el problema es lo único... 00:20:04
Ay, Dios mío, de mi vida, de mi corazón. 00:20:06
A ver. 00:20:09
A ver. 00:20:11
El problema, lo único que dice es que 00:20:12
V y B son perpendiculares. Nada más. 00:20:14
¿De acuerdo? 00:20:18
¿Ya está? 00:20:20
No os compliquéis la vida. 00:20:20
Si queréis calcularlo en forma de módulo, pues bien estará. 00:20:22
¿Ya está? No tiene más. 00:20:25
A ver, vamos a ver. 00:20:27
Vale, ahora 00:20:30
Vamos a ver. Apartado C. El apartado C me pregunta el radio de la trayectoria. ¿Qué ocurre cuando tengo una partícula que entra dentro de un capo magnético? A que se describe un movimiento central uniforme. Por tanto, para saber el radio, ¿qué tengo que hacer? 00:20:31
Tengo que decir que la fuerza centrípeta es igual a la fuerza magnética, ¿de acuerdo? En módulo, es decir, m por v cuadrado entre r es igual a q por v y por d, ¿de acuerdo? ¿Vale? A ver, estas de las fórmulas que nos dicen en la universidad que si se obtiene la r a partir de esto, pues mejor que mejor, ¿de acuerdo? ¿Por qué? 00:20:52
Porque si no, ¿de dónde aparece? Si se puede poner, pues mejor. De manera que una V y otra V fuera. Luego la R será M por V entre Q por B. ¿De acuerdo? Sustituyo. Venga, ¿todo el mundo lo está entendiendo? 00:21:20
Venga, a ver, ¿dónde estamos? Que ya no sé de dónde estamos. 00:21:36
3 teslas. Bueno, pues este radio sale 0,0516 metros. ¿Todo el mundo se ha enterado cómo se calcula el radio de la trayectoria? Vale. Venga, pues ya está. Venga, vamos a seguir. A ver si nos da tiempo a hacer algo de la hoja 5. Vamos aquí. 00:22:06
hoja 5 a ver este problema que nos dicen aquí ahora es aplicación de lo que estábamos viendo 00:22:30
ayer vale mira diciendo la misma región del espacio existen un campo eléctrico y un campo 00:22:39
magnético siendo sus direcciones perpendiculares entre sí realmente fijaos una cosa cuando 00:22:45
estudiamos la luz que va a ser ya dentro de nada la luz es una radiación electromagnética que tiene 00:22:52
Vamos a imaginarnos un rayo que viene por aquí, ¿no? Bueno, pues realmente es el conjunto de un campo eléctrico que tiene, que está en un plano así, plan sinusoidal, ¿lo veis? Y un campo magnético perpendicular, ¿de acuerdo? 00:23:00
Profe, ¿puedes repetir que se te ha cortado? 00:23:16
Se me ha cortado. A ver. Oh, ¿ahora me oís todos o no? A ver, vamos a ver. Voy a intentar hacer un dibujo a ver si me sale algo. 00:23:19
A ver, decía que cuando hablamos de la luz como radiación electromagnética, tendríamos un campo eléctrico, por ejemplo, en este plano, ¿sí o no? ¿Sí? Y un campo magnético en el plano perpendicular, ¿de acuerdo? ¿Vale? Sí, esto sería, digamos, lo que es la representación del campo eléctrico y magnético de la luz. 00:23:30
Que tampoco es tan raro saber campo eléctrico y campo magnético conjuntamente, ¿entendido? A eso me refiero. Venga. 00:23:51
Exactamente, por eso mismo. 00:24:01
Vamos entonces, hoja 5. 00:24:02
Ejercicio 1. 00:24:06
A ver, nos dicen que tenemos un campo eléctrico, 00:24:07
mira que está mal puesto desde el punto de vista de la notación científica, 00:24:12
pero bueno, nos dice que es 0,5 por 10 elevado a 4, 00:24:15
porque no puede poner 5 por 10 elevado a 3, pero bueno, 00:24:20
voltio entre metro, 00:24:24
y un campo magnético que es 0,3 teslas. 00:24:25
Estos son los módulos, siendo sus direcciones perpendiculares entre sí. ¿Cuál debe ser la velocidad de la partícula que penetra en esa región en dirección perpendicular? A ver, aquí, para que os quedara claro, como alumnos, tendríamos que decir para que además no se desvíe la partícula. ¿De acuerdo? ¿Entendido? ¿Por qué? 00:24:31
Porque yo en cuanto ponga, a ver, mirad, en cuanto tenga un campo magnético se va a desviar formando una trayectoria que es un movimiento circular uniforme, ¿no? Vale. ¿Pero qué pasa cuando yo pongo un campo eléctrico? El campo eléctrico, si lo pongo adecuadamente, puede anular la fuerza eléctrica, puede anular la fuerza magnética, de manera que la partícula no se desvía, sino que sigue su caminito. ¿De acuerdo? 00:24:53
Luego, ¿cuál debe ser? 00:25:16
No, pero luego en el apartado B 00:25:23
pregunta cuál es la energía cinética 00:25:25
para no ser desviado, es decir 00:25:26
la energía cinética correspondiente 00:25:29
a esa velocidad, ¿de acuerdo? 00:25:31
Nada más. A ver, David 00:25:33
No, no hace falta 00:25:34
No, señorito 00:25:46
A ver, mira, vamos a poner una partícula cualquiera, la que sea, ¿de acuerdo? Vamos a poner incluso, vamos a poner un electrón, aunque no corresponda a este apartado, al apartado, o sea, lo que viene después. 00:25:48
Vamos a poner que un electrón entra dentro un campo magnético y lo vamos a poner así. Y todo me lo estoy inventando, la partícula y todo, para demostrarte que no hace falta, ¿de acuerdo? 00:26:03
que ya lo vimos. A ver, si yo tengo un electrón que viene por aquí con una velocidad v 00:26:13
y entra dentro de un campo magnético perpendicular y entrante, entonces tendría, a ver, 00:26:18
la v, dedo corazón, entrante, dedo índice, producto vectorial, vea que da fónica, 00:26:23
producto vectorial hacia arriba, pero como es un electrón en este caso, 00:26:34
voy a poner la fuerza magnética para acá. Esta sería la fuerza magnética. 00:26:37
¿Por qué además pongo, antes ponía fuerza, por qué pongo fuerza magnética? Porque ahora lo que me interesa es que no haga este recorrido, un movimiento circular uniforme. 00:26:43
Pero Fe, esto es lo de calcular la curvatura. 00:26:54
Bueno, a ver, sería digamos una parte, vamos a seguir. A ver, ahora me dicen que hay un campo eléctrico, ¿cómo puedo poner ese campo eléctrico? Lo expliqué el otro día. 00:26:59
A ver, yo si quiero que este electrón siga su caminito y no se desvíe, esta fuerza la tengo que anular de alguna manera. ¿Cómo la anulo? Poniendo una fuerza eléctrica que la compense. ¿Vale o no? 00:27:10
Con lo cual, a ver, sí, a ver, entonces, mira, ¿cómo se trata de una partícula negativa? ¿Hacia dónde irá el campo eléctrico? Tiene que ir para acá. ¿Cumple lo que está diciendo el problema? La E, el campo eléctrico y el campo magnético son perpendiculares, sí, ¿no? ¿Lo veis todos? 00:27:25
Sí. Entonces, a ver, mira David, te voy a demostrar otra vez porque no necesito saber qué partícula es. ¿Qué dices? V corazón. Sí. Índice B, campo magnético. 00:27:49
Ah, claro, porque las cargas se van, ¿no? 00:28:07
Claro, ahí está. 00:28:11
Sí, el dedo pulgar es el resultado del producto vectorial, de V por B. 00:28:12
Venga, a ver, entonces. 00:28:18
¿Qué está pensando? ¿Cómo se puede? 00:28:19
Y el electrovañeño que se mira bien por aquí. 00:28:24
A ver, ¿qué? 00:28:29
Ah, sí. 00:28:30
Sí, ¿qué pasa? 00:28:32
Pero a ver, el campo eléctrico y el magnético son perpendiculares, 00:28:34
Pero tú, para poder anular el efecto de esta fuerza, me olvido de los campos. 00:28:39
Lo que tengo que igualar son los módulos de las fuerzas. 00:28:48
¿Lo ves o no? 00:28:52
A ver, la fuerza, ¿tú crees que el campo magnético va a hacer que se...? 00:28:54
A ver, el campo magnético en sí no hace que se desvíe la partícula. 00:28:58
Lo que hace que se desvíe es la fuerza magnética. 00:29:02
Si yo lo que quiero es que no se desvíe, tendré que poner una fuerza en contra. 00:29:05
Y me olvido de cómo son los campos. ¿Entendido? Los campos en sí no influyen. O sea, los ejércitos no. Son las fuerzas debido a la existencia de ese campo. ¿Entendido? A ver, ¿qué preguntáis por ahí? Por favor, ¿qué pasa? 00:29:09
¿La fuerza eléctrica no tendría que ir hacia arriba? 00:29:25
Claro, la fuerza eléctrica va para arriba, claro. Esta es la fuerza eléctrica. 00:29:32
¿Por qué has puesto esa en negro? 00:29:35
Claro, porque como ya hemos visto muchas veces que F es igual a Q por E, si se trata de una partícula negativa, que yo estoy considerando aquí una partícula negativa. Otra cosa es que yo ponga protón, ¿de acuerdo? Pero estoy demostrándole a David que no puedo considerar qué tipo de partícula es. Me da igual qué partícula sea. 00:29:38
O sea, que eso no hace falta ponerlo en el ejercicio, ¿no? 00:30:01
claro, pero es que yo se lo estoy demostrando 00:30:04
porque como me está diciendo que me hace falta la carga 00:30:06
para este primer enunciado 00:30:08
y no 00:30:11
da igual 00:30:12
porque da lo mismo, lo único que el dibujito 00:30:15
variaría, pero la condición 00:30:17
es que la fuerza 00:30:18
a ver, la fuerza 00:30:20
eléctrica 00:30:22
y la fuerza 00:30:24
magnética en módulo sean iguales 00:30:26
¿de acuerdo? esa es la condición 00:30:29
va a variar el dibujito según sea 00:30:31
la partícula, pero la condición es esta. ¿Y esto qué implica? A ver, módulo de la 00:30:33
carga eléctrica, perdón, ya no sé lo que digo, de la fuerza eléctrica, Q por E, módulo 00:30:37
de la fuerza magnética, sabiendo que son perpendiculares, V y D, sería Q por V y por 00:30:42
D. La carga, ¿veis cómo no influye para nada la carga? Luego, si yo quiero saber la 00:30:49
velocidad, lo único que tengo que hacer es dividir la E entre la D. Y estoy calculando 00:30:55
el módulo hoy con ustedes módulo nada más y este 00:31:02
problema me pasa lo mismo que antes si a mí no me especifican para nada dónde va 00:31:06
este vector y este otro vector pues nada no se hace nada se pone el mundo está 00:31:12
claro venga a ver entonces me quedaría campo a ver el campo es 0,5 por 10 00:31:18
elevado a 4 voltios entre metro campo eléctrico y el magnético 0 3 teslas de 00:31:27
acuerdo de manera a ver que la velocidad sale 1,67 por 10 elevado a 4 00:31:34
metros por segundo todo el mundo se entera si venga ya vale y ahora pregunta 00:31:45
la energía cinética 00:31:53
para que no se desvíe la partícula 00:31:55
pero es que realmente es la energía cinética 00:31:57
con esta velocidad 00:31:59
es decir, energía cinética 00:32:01
es un medio 00:32:04
de la masa 00:32:06
por la velocidad 00:32:07
al cuadrado, ¿vale? 00:32:09
de manera que 00:32:11
energía cinética es un medio 00:32:13
de la masa 00:32:15
que es 1,67 00:32:16
ahora sí que 00:32:20
tengo que saber que es un protón 00:32:21
para saber que es esta masa 00:32:23
¿de acuerdo? 1,67 por 10 elevado 00:32:25
a menos 27 kilogramos 00:32:27
por la velocidad 00:32:29
1,67 00:32:31
por 10 elevado a 4 00:32:34
metros por segundo 00:32:36
al cuadrado 00:32:38
¿vale? y esto no sé por qué no lo he movido 00:32:39
para poder tener aquí más espacio 00:32:42
pero bueno 00:32:43
¿es un protón por lo de la fórmula de la fuerza? 00:32:44
claro, está diciendo 00:32:48
Como es un protón, entonces, ¿dónde interviene que sea un protón? Aquí, en la masa, que me están dando la masa del protón. ¿De acuerdo? Entonces, a ver, esta energía cinética sale 2,33 por 10 elevado a menos 19 julios. ¿Entendido? ¿Vale o no? 00:32:49
por fin el problema 00:33:09
bueno, bueno, venga, vamos con el 3 00:33:12
que este tiene vectorcitos 00:33:15
¿vale? a ver 00:33:17
el 3 que está, a ver 00:33:19
¿dónde lo tenemos? 00:33:23
la hoja 5 00:33:25
aquí, hoja 3 00:33:26
dice, a ver, una partícula cargada 00:33:29
se introduce con velocidad 00:33:31
a ver David 00:33:34
¿sabes que esto 00:33:40
se graba en EducaMadrid 00:33:44
y entonces estamos ya diciendo 00:33:46
una serie de palabras un poco feas? 00:33:47
no, no da igual 00:33:50
¿qué va a dar igual? 00:33:51
¿qué va a dar igual? no señorito 00:33:53
venga, vamos a ver 00:33:55
rebobina y di bien las cosas 00:33:57
a ver 00:34:00
bueno, pues venga, vamos a ver 00:34:02
ay, Dios mío, venga 00:34:03
a ver, ahora te lo digo 00:34:06
una partícula se introduce 00:34:08
con velocidad v 00:34:10
igual a vi. Si pones esta i, 00:34:11
esta i es vector unitario, 00:34:14
¿de acuerdo? Tendría que aparecer 00:34:16
en negrita, en negrita o 00:34:18
un vectorcito hacia arriba, ¿de acuerdo? 00:34:19
Entonces, sería v 00:34:22
igual a v, módulo de v, 00:34:24
por el vector unitario i, 00:34:26
¿de acuerdo? Venga, en la 00:34:28
región del espacio en la que existe un campo 00:34:30
magnético, aquí lo mismo, 00:34:31
hasta acá es un vector unitario, y un campo eléctrico, 00:34:34
j, otro vector unitario. 00:34:36
Calcula el valor de la velocidad v para 00:34:38
que la trayectoria sea rectilínea. Es lo mismo, pero aquí tienen vectorcitos. Luego, 00:34:40
a ver qué hay que hacer. Venga, a ver, venga. 00:34:45
¿Pero pronto para hacer un examen no debería aparecer redactado así o por qué? 00:34:51
No, aparecerá... 00:34:55
Ya, tendría que decir, una práctica de redacción... 00:34:59
Así, así, me estoy quedando sin voz ya por pegar un sesión. A ver, escúchame, esto 00:35:02
o esto 00:35:07
y esto, o sea, o ponemos las flechitas 00:35:08
o esto y esto, cogemos y lo ponemos en negrita 00:35:13
en el web, ¿de acuerdo? 00:35:16
o en el libreoffice, venga, a ver, escúchame 00:35:18
vamos a ver si puedo terminar esto, que no me va a dar tiempo 00:35:20
este paso, este es el ejercicio 3 00:35:24
¿verdad? sí, vamos a ponerlo aquí 00:35:28
a ver, venga, nos dice el ejercicio 3 00:35:29
que tenemos una partícula cargada 00:35:33
que se introduce con la velocidad 00:35:36
v igual a v 00:35:39
y en una región en la que 00:35:40
existe un campo magnético 00:35:43
v que es 00:35:44
0,2k 00:35:46
en teslas 00:35:49
y un campo eléctrico 00:35:50
a ver 00:35:52
un campo eléctrico 00:35:53
que es 00:35:56
100j en newton 00:35:58
entre colombia 00:36:02
dice que calculemos el valor 00:36:03
de la velocidad V. Si me pregunta V, realmente me está preguntando 00:36:06
tanto el módulo como la dirección 00:36:09
como el sentido. ¿De acuerdo? Entonces, 00:36:13
vamos a ver. Cuando nosotros decimos 00:36:15
que hay una partícula que entra 00:36:18
en una región en la que existe un campo eléctrico y un campo 00:36:21
magnético, lo que ocurre es que esa partícula 00:36:24
no se va a desviar. ¿De acuerdo? Además, fijaos, 00:36:27
¿por qué no se va a desviar? Porque realmente voy a tener... 00:36:30
¿Por qué puedo decir eso? Porque tengo 00:36:33
este vector unitario J y este vector unitario K. 00:36:35
¿Qué le pasa a estos dos vectores? A que son 00:36:37
perpendiculares. ¿De acuerdo? 00:36:39
¿Vale? 00:36:41
También puede ser, sí. 00:36:45
Sí, sí, sí. 00:36:50
¿Qué vectores son perpendiculares? 00:36:51
Podemos calcular, a ver, podemos calcular el módulo de V. 00:36:53
Podemos hacer dos cosas 00:36:56
distintas. 00:36:57
Pero quiero que utilicéis las matemáticas 00:37:00
adecuadas porque a lo mejor 00:37:01
no me dicen esto 00:37:03
esto es muy fácil, ¿por qué? 00:37:04
porque si me preguntan este vector v 00:37:07
ya tengo el vector unitario 00:37:09
pero si no lo tuviera, ¿lo veis? 00:37:11
entonces, vamos a ver las dos versiones 00:37:13
para que lo entendáis, a ver si me da tiempo 00:37:15
no me interrumpan más 00:37:17
vamos ya a terminar, a ver, la v no la puedo 00:37:19
calcular 00:37:21
como la e entre b 00:37:21
¿sí o no? y calculo el módulo 00:37:25
y sería tan fácil como decir 00:37:27
e es 100, módulo de 00:37:29
campo eléctrico 00:37:31
entre módulo de campo magnético 00:37:33
y esto sale 500 metros por segundo 00:37:36
de manera que la V, como a mí me da en la I 00:37:39
esta de aquí, puedo decir que es 500 00:37:41
y se acabó, ¿de acuerdo? Ya está, el problema estaría terminado 00:37:44
pero imaginaos que no me dicen el vector unitario I 00:37:48
tendría entonces que saber 00:37:51
hacia dónde va, ¿no? 00:37:54
Entonces, a ver, cuando yo tengo una partícula 00:37:56
que entra dentro de un campo magnético, por ejemplo 00:38:00
como el de antes, así, y decimos, el módulo de la fuerza magnética tiene que ser igual 00:38:02
al módulo de la fuerza eléctrica, pero ¿qué ocurre con las fuerzas? La fuerza magnética 00:38:09
es igual a menos la fuerza eléctrica, ¿de acuerdo? Entonces pondría, fuerza magnética 00:38:15
No es q por v y por b, ¿lo veis? Y esto, ¿a qué sería igual? A menos q por e. Aquí puedo quitar las cargas, ¿de acuerdo? Y sé, entonces, que e es igual a menos v por b. 00:38:22
Entonces, ¿qué haría yo con este producto vectorial? A ver, ¿qué haría con este producto vectorial? A ver, un determinante, pero un determinante en el que no sé dónde poner la V, pero tengo que tantear para ver dónde puede estar. ¿Lo veis o no? 00:38:45
¿Sí? Es decir, exactamente. A ver, venga, entonces, ¿dónde está? Aquí. Tendría que poner que 100J es igual a menos determinante de V por B. Pongo aquí IJ y K. 00:39:03
la v2 no sé dónde ponerla porque estoy suponiendo que no sé lo de la y de 00:39:23
acuerdo pero ve sé que está donde a ver ve me dicen que es 0 2 k entonces pongo 00:39:29
aquí 0 2 y este sería 0 y 0 vale entonces a ver 00:39:38
mirar como puedo poner puedo ir planteando o poner aquí vx subes hoy 00:39:44
y vz también lo hizo no entonces vale o no entonces a ver vamos a ir 00:39:50
planteando un poco nos tiene que salir j esto qué significa que yo cuando 00:39:59
multiplique voy a poner esto para que lo entendáis cuando multiplique y por todo 00:40:04
esto esto es cero luego la componente v suya es cero 00:40:09
¿Lo entendéis o no? A ver, ¿esto cómo sería este determinante? Lo vamos a hacer completo, a ver si me da tiempo. Sería menos, a ver, este por este y por este, ¿no? Y por v sub i y por 0,2, ¿no? Más este por este y por este, que esto es 0. 00:40:14
¿Lo veis o no? Este por este y por este que es 0. Este por este y por este que también es 0. Luego, ya no pongo más. Ahora, menos. Voy a poner aquí un corchete. Menos. Este por este y por este que no sé nada. Este por este y por este que es v sub x por j y por 0,2. 00:40:35
A ver, este por este y por este, nada, este por este y por este y este por este y por este. Es decir, me quedan estas dos cosas. ¿Lo veis o no? Entonces, a que yo tengo aquí un vector unitario que es J, luego, ¿esto qué significa? ¿Puede haber algo con la I? ¿A que no? ¿Lo veis todos? 00:41:00
Luego, entonces, esto, 0. Entonces, ¿qué es lo que tengo que igualar? Esto a menos delante, con su signo menos delante. ¿Lo veis? 00:41:22
Entonces, si igualo, sería menos menos más vx por j por 0,2. Me ha salido que 100j es igual a vx por j por 0,2. ¿Lo veis? 00:41:36
Luego, ¿qué realmente es lo que puedo sacar? V sub X, pues por eso V sub X es lo que tenemos como componente del vector, no viene acompañado por el vector unitario Y, es decir, V sub X es igual, la J y la J la podría quitar e incluso tiene entre 0,2 por 500 metros por segundo. 00:41:54
¿Lo veis todos? Eso si no me dieran ese dato del vector unitario y. Pero se aporta porque el problema porque no hace falta. ¿De acuerdo? A ver, determinamos. ¿Qué? 00:42:16
Que el v sub i es igual a cero. 00:42:30
A ver, sí. Paula, ¿qué queréis preguntar? Sí. El menos es que hay dos menos. Este menos y este menos. Este menos de todo este menos de antes del determinante y luego que esto resulta de este por este por este. Cuando ya has cruzado el determinante por la regla de Sabus, ya sale menos. ¿De acuerdo? Pensad un poquito, que son matemáticas, ¿vale? 00:43:09
Y al menos luego, ¿por qué no lo incluye cuando iba a la siena? 00:43:37
No entiendo nada, a ver, con tanto ruido. 00:43:43
Espera. 00:43:45
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10 de diciembre de 2020 - 19:41
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