BLOQUE D · NIVEL SUPERIOR

Cómo estudiar el bloque D

Una ruta con simulaciones para relacionar campos, fuerzas, potenciales y energía.

Estudia los conceptos del bloque relacionando el resumen, tus apuntes, el cuadernillo de datos, las simulaciones y los problemas de clase. Trabaja cada tema desde distintas representaciones y comprueba después lo que puedes explicar sin ayuda.

Resumen conceptual y gráfico · PDF Ver todas las simulaciones →

Una sesión de 30–40 minutos

Elige una o dos actividades. Empieza recuperando durante cinco minutos algo de un tema anterior y reserva un tramo final sin ayudas.

RecuperaSin mirar, escribe las ideas y relaciones esenciales, qué significa cada símbolo y cuándo es válida cada expresión.
PrediceAntes de mover un control, escribe o dibuja qué esperas que cambie y por qué.
ContrastaCambia una variable cada vez y anota dos o tres observaciones manteniendo las demás condiciones.
ExplicaRelaciona lo observado con una ley, un diagrama y una gráfica. Corrige tu predicción con una razón concreta.
TransfiereCierra la simulación y resuelve una variante o cambia un signo, una geometría o una condición inicial.

Distribuye el trabajo en varios días. Una actividad se completa cuando puedes explicar lo observado y aplicar la idea a otro ejemplo.

Inicio

¿Qué tienen en común los tres campos?

4 actividades

Relacionar las ideas comunes y reconocer los límites de cada analogía. Recorre los siete pasos de la comparación en varias sesiones y vuelve a ella al terminar D.4.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Fuentes y cuerpos de prueba; diferencia entre campo y fuerza, unidades y superposición vectorial. Qué depende de la fuente, de la posición y de la partícula utilizada.
Efectos de los tres campos sobre una partícula: sentido de la fuerza, dependencia de la masa o carga y de la velocidad, trabajo y cambios de energía cinética.
Potencial gravitatorio y eléctrico, energía potencial y equipotenciales. Gráficas comparadas: campo y potencial frente a distancia; signos, pendientes y comportamiento lejos de las fuentes. La dependencia con la distancia también depende de la geometría de la fuente.
Flujo a través de una superficie y circulación a lo largo de un contorno. Relación de la circulación con el carácter conservativo y el potencial; diferencia entre circulación de $\vec B$ y trabajo de la fuerza magnética.

¿Qué depende de la fuente y qué de la partícula de prueba?

Qué repasar: Fuentes, campo, fuerza, unidades y superposición vectorial.
Qué abrir: Tres campos: analogías y diferencias (se abre en otra pestaña)
Pasos «Fuentes y líneas», «Campo y fuerza» y «Superposición».

Antes · Predice. Predice qué cambiará al invertir una carga, invertir una corriente o sustituir la partícula de prueba.
Durante · Contrasta. Cambia una condición cada vez. Separa las propiedades generales de las que corresponden a la masa puntual, la carga puntual o el hilo recto infinito mostrados.
Después · Explica y transfiere. Construye tu propia comparación y contrástala después con la tabla final de la página.

En tu cuaderno: Tres columnas con fuentes, campo, fuerza, superposición y energía; una corrección razonada de tu predicción.

Lo has entendido si…

Puedes distinguir campo y fuerza y explicar qué depende de la fuente, la posición y el cuerpo utilizado.

¿Cómo se relacionan las gráficas de campo y potencial?

Qué repasar: Dependencias con la distancia, signos, pendiente del potencial y campo local.
Qué abrir: Tres campos: analogías y diferencias (se abre en otra pestaña)
Pasos «Distancia» y «Potencial».

Antes · Predice. Dibuja los módulos de los campos frente a distancia y los potenciales gravitatorio y eléctrico. Predice el efecto de duplicar la distancia e invertir la carga fuente.
Durante · Contrasta. Utiliza el control de radio para relacionar la pendiente del potencial con el campo local. Conserva la geometría al comparar distancias.
Después · Explica y transfiere. Reconstruye las gráficas y justifica signos, forma y comportamiento lejos de las fuentes.

En tu cuaderno: Gráficas rotuladas y una explicación de la relación entre potencial y campo.

Lo has entendido si…

Distingues que el potencial sea cero de que su pendiente sea cero.

¿Qué se acumula al recorrer un contorno cerrado?

Qué repasar: Circulación, contribución tangencial, campos conservativos y potencial.
Qué abrir: Tres campos: analogías y diferencias (se abre en otra pestaña)
6 · Potencial → «Vuelta cerrada y potenciales escalares».
Apuntes de circulación, potencial y equipotenciales (se abre en otra pestaña)
Debajo de la comparación final.

Antes · Predice. Predice qué contribución tangencial se acumulará y con qué signo al recorrer el contorno e invertir la corriente.
Durante · Contrasta. Usa «Recorrido del contorno» o «Recorrer una vuelta». En el contorno circular mostrado, los campos gravitatorio y eléctrico son perpendiculares a cada desplazamiento: su contribución es cero en cada tramo.
Después · Explica y transfiere. Dibuja otro recorrido cerrado con tramos radiales. Explica por qué la circulación total de esos campos estáticos sigue siendo cero aunque existan contribuciones no nulas.

En tu cuaderno: Dos recorridos dibujados con sus contribuciones y una explicación del resultado total.

Lo has entendido si…

Puedes justificar el resultado en un contorno diferente del que muestra la escena.

¿En qué se diferencian flujo, circulación y trabajo?

Qué repasar: Superficie y normal; contorno y sentido de recorrido; campo eléctrico inducido.
Qué abrir: Tres campos: analogías y diferencias (se abre en otra pestaña)
Compara «Flujo y fuentes» con la escena de circulación. Retoma esta actividad después de D.4.

Antes · Predice. Dibuja una superficie con su normal y un contorno con su sentido de recorrido. Indica qué se suma en cada caso.
Durante · Contrasta. Compara las escenas y relaciona un flujo magnético variable con el campo eléctrico inducido de D.4.
Después · Explica y transfiere. Explica por qué la circulación del campo magnético alrededor de una corriente no implica que la fuerza magnética haga trabajo sobre una carga puntual.

En tu cuaderno: Un esquema de flujo, otro de circulación y una explicación de su conexión con la inducción.

Lo has entendido si…

Reconoces qué analogías funcionan entre los tres campos y bajo qué condiciones.

D.1

Campo gravitatorio, energía y órbitas

4 actividades

Relacionar las fuentes del campo con el potencial, la energía y el movimiento orbital.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Gravitación de Newton, intensidad del campo y superposición. Distancias desde los centros, direcciones y modelos de masa puntual o esférica (ley de Gauss para campo gravitatorio).
Campo radial y aproximación uniforme cerca de una superficie; líneas de campo y límites de esa aproximación.
Potencial y energía potencial gravitatorios, referencia en el infinito, trabajo y signos.
Equipotenciales gravitatorias: forma, perpendicularidad con las líneas de campo y trabajo en desplazamientos sobre una misma equipotencial.
Las tres leyes de Kepler: forma de la órbita y foco, áreas en tiempos iguales y relación entre período y radio en órbitas circulares.
Rapidez orbital y de escape; energías cinética, potencial y mecánica. Lanzamientos, cambios de órbita y efectos cualitativos de una resistencia atmosférica pequeña.
Gráficas radiales: fuerza, campo, energía potencial y potencial frente a distancia. Dibujar sus formas, signos y asíntotas, distinguiendo módulo y componente radial. La pendiente de $V_g(r)$ da $-g_r$ : estímala con dos puntos separados de la tangente. Las áreas bajo $g_r(r)$ y fuerza frente a desplazamiento dan $-\Delta V_g$ y trabajo, respectivamente.
Gráficas orbitales: energías cinética, potencial y mecánica frente al radio en órbitas circulares; rapidez frente a radio y $T^2$ frente a $r^3$ . Explicar las formas y las proporcionalidades.

¿Qué cambia al cambiar la masa del cuerpo?

Qué repasar: Fuerza y campo; energía potencial y potencial; trabajo; aproximación de campo uniforme.
Qué abrir: Del campo al potencial (se abre en otra pestaña)
Alterna energía potencial y potencial; usa «Mostrar aproximación local».

Antes · Predice. Mantén el planeta y las posiciones A y B. Predice qué cambiará en fuerza, campo, energía potencial y potencial al duplicar la masa del cuerpo.
Durante · Contrasta. Cambia solo la masa y contrasta las cuatro predicciones. Después compara desplazamientos cortos y largos con la aproximación local.
Después · Explica y transfiere. Justifica qué magnitudes dependen del cuerpo y cuándo sirve considerar el campo constante.

En tu cuaderno: Una tabla «predije / observé / explico» y una variante resuelta con otra masa.

Lo has entendido si…

Explicas por qué el potencial no cambia al variar la masa del cuerpo, mientras que la energía potencial sí lo hace.

¿Puedo obtener el campo a partir del potencial y al revés?

Qué repasar: Pendientes y áreas con signo; fuerza, campo, potencial y energía potencial frente a distancia.
Qué abrir: Juegos con campos y potenciales (se abre en otra pestaña)
Completa dos perfiles diferentes antes de comprobar las respuestas.

Antes · Predice. Dibuja la pareja de cada perfil y justifica el signo y la forma que esperas.
Durante · Contrasta. Contrasta las parejas. Relaciona la pendiente de $V_g(r)$ con $-g_r$ y el área bajo $g_r(r)$ con $-\Delta V_g$ .
Después · Explica y transfiere. Dibuja sin ayuda fuerza, campo, energía potencial y potencial de una masa puntual. Distingue módulo y componente radial. Estima una pendiente con dos puntos separados de la tangente.

En tu cuaderno: Gráficas con ejes, unidades, signos, asíntotas y una lectura de pendiente y de área.

Lo has entendido si…

Puedes pasar de una gráfica a otra y explicar la relación física sin copiar su forma.

¿Cómo cambian las energías al cambiar de órbita o escapar?

Qué repasar: Fuerza gravitatoria y centrípeta; $E_c$ , energía potencial y mecánica; rapidez orbital y de escape.
Qué abrir: Órbitas circulares, energía y trabajo (se abre en otra pestaña)
Modos «Cambiar órbita» y «Lanzar»; control «Intercambiar».

Antes · Predice. Predice los cambios de energía y rapidez entre dos alturas. Distingue alcanzar una altura, quedar en órbita circular y escapar.
Durante · Contrasta. Compara pares de alturas y planetas. Usa «Intercambiar» para invertir el recorrido y contrasta los signos de los cambios.
Después · Explica y transfiere. Iguala fuerza gravitatoria y centrípeta para deducir las energías orbitales. Declara los estados inicial y final; obtén la energía mínima aportada como cambio de energía mecánica y justifica el límite de escape.

En tu cuaderno: Un diagrama de estados, un balance energético y las gráficas de energías frente al radio para órbitas circulares.

Lo has entendido si…

Distingues radio orbital y altura y puedes explicar qué ocurre con las energías y la rapidez en un descenso orbital.

¿Puedo explicar las tres leyes de Kepler con un dibujo?

Qué repasar: Elipse y foco; áreas en tiempos iguales; relación entre período y radio circular.
Qué abrir: Laboratorio de tipos de órbita (se abre en otra pestaña)
Utiliza las vistas circular y elíptica del laboratorio final.

Ten en cuenta: El desarrollo del potencial efectivo es una ampliación; para este repaso se utilizan las vistas del laboratorio indicadas.

Antes · Predice. Sitúa el cuerpo central y predice dónde serán mayores y menores la distancia y la rapidez en una elipse.
Durante · Contrasta. Compara las dos vistas y dibuja sectores de una elipse para intervalos de tiempo iguales.
Después · Explica y transfiere. Distingue área barrida y distancia recorrida. Deduce la relación período–radio desde la fuerza gravitatoria e interpreta la gráfica de $T^2$ frente a $r^3$ . Explica cualitativamente una pequeña resistencia atmosférica.

En tu cuaderno: Un dibujo para cada ley y una gráfica linealizada con el significado de su pendiente.

Lo has entendido si…

Puedes cambiar el planeta o la condición inicial y repetir la explicación sin consultar la escena.

D.2

Carga, campo eléctrico y potencial

5 actividades

Distinguir carga, fuerza, campo, potencial y energía y relacionar sus representaciones.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Conservación y cuantización de la carga; suma de cargas transferidas y evidencia de Millikan. Electrización por fricción, contacto e inducción, incluida la toma de tierra.
Coulomb y superposición vectorial; efecto de cargas, distancia y medio; significado de la constante.
Campo de cargas puntuales y placas paralelas: líneas y efectos de borde. Distinguir direcciones de $\vec E$ y fuerza según el signo de carga.
Potencial, diferencia de potencial, energía potencial y trabajo del campo o de un agente externo. Balances de energía cinética y potencial eléctrica; condiciones de acceso, detención o retorno. Unidades SI, electronvoltio y signos.
Equipotenciales y perpendicularidad con el campo. Carga superficial, campo y potencial en esferas conductoras, macizas o huecas sin carga en la cavidad.
Gráficas de campo y potencial: cargas puntuales, placas y esferas conductoras; ambos signos de carga, interior y exterior. Identificar constantes, pendientes, continuidad del potencial y comportamiento lejano.
Cambios de representación: mapas equipotenciales, $V(x)$ , $E_x(x)$ y gráficas de Coulomb; pendientes, áreas con signo y linealizaciones. Representar también potencial frente a carga total a geometría fija.

¿Puedo seguir los electrones sin crear ni perder carga?

Qué repasar: Conservación y cuantización de la carga; fricción, contacto, inducción y toma de tierra; evidencia de Millikan.
Qué utilizar: En papel y con tus apuntes. Utiliza los problemas y las medidas ya trabajados en el cuaderno.

Antes · Predice. Dibuja un conductor, una varilla cargada y una conexión a tierra. Predice la distribución de carga al acercar la varilla.
Durante · Contrasta. Sigue los electrones al conectar y retirar tierra, contactar y separar cuerpos. Cambia los signos y el orden de las operaciones; comprueba la carga total del sistema considerado.
Después · Explica y transfiere. Con medidas del cuaderno, busca una unidad común que permita expresarlas como múltiplos enteros.

En tu cuaderno: Una secuencia de dibujos con el movimiento de electrones y un razonamiento sobre cuantización.

Lo has entendido si…

Puedes justificar la carga final al cambiar el signo de la varilla o el orden de conexión y retirada.

¿Puede ser nulo el potencial sin ser nulo el campo?

Qué repasar: Superposición vectorial de campo y escalar de potencial; equipotenciales; trabajo del campo y externo.
Qué abrir: Campo eléctrico y equipotenciales (se abre en otra pestaña)
Compara cargas del mismo signo y de signos opuestos, con módulos desiguales.

Antes · Predice. Bosqueja las equipotenciales y predice dónde podrían anularse campo o potencial antes de mostrarlos.
Durante · Contrasta. Mueve la sonda y relaciona la separación de equipotenciales con el campo y el potencial. Cambia un signo cada vez.
Después · Explica y transfiere. Distingue el trabajo del campo del trabajo externo en un traslado muy lento. Explica qué cambia para una carga de prueba negativa.

En tu cuaderno: Un mapa comentado y una explicación de un caso con potencial nulo y campo no nulo.

Lo has entendido si…

Justificas el sentido de la fuerza y distingues las unidades de campo, potencial y energía.

¿Qué gráfica permite comprobar la ley de Coulomb?

Qué repasar: Dependencia de la fuerza con las cargas, la distancia y el medio; linealización.
Qué abrir: La balanza de torsión y la ley de Coulomb (se abre en otra pestaña)
Usa «Equilibrar» antes de registrar cada lectura.

Antes · Predice. Predice el efecto de duplicar una carga o la distancia y decide qué variables mantendrás constantes.
Durante · Contrasta. Cambia carga y distancia por separado. Registra la distancia real entre centros en equilibrio.
Después · Explica y transfiere. Elige una representación que linealice la ley e interpreta su pendiente y sus unidades mediante el modelo.

En tu cuaderno: Una tabla, una gráfica linealizada y una explicación de las variables controladas.

Lo has entendido si…

Puedes justificar la representación elegida y el significado físico de la constante.

¿Cómo son el campo y el potencial dentro de un conductor?

Qué repasar: Carga superficial; esfera conductora maciza o hueca sin carga en la cavidad; placas paralelas.
Qué abrir: Ley de Gauss: campos y potenciales (se abre en otra pestaña)
Laboratorio → «Conductor cargado».

Ten en cuenta: En esta actividad se interpretan los resultados del conductor; no se pide deducirlos mediante Gauss.

Antes · Predice. Dibuja campo y potencial frente al radio, dentro y fuera de una esfera conductora cargada.
Durante · Contrasta. Recorre el radio con la sonda e invierte la carga. Contrasta las gráficas con las de placas paralelas.
Después · Explica y transfiere. Justifica las regiones constantes, pendientes y continuidad del potencial. En papel, suma cargas transferidas y representa el potencial frente a carga total a geometría fija.

En tu cuaderno: Gráficas para ambos signos y un dibujo de la distribución superficial de carga.

Lo has entendido si…

Puedes relacionar el mapa equipotencial, $V(x)$ y $E_x(x)$ y explicar el comportamiento lejano.

¿Hasta dónde puede llegar una carga con una energía inicial dada?

Qué repasar: Diferencia de potencial, $qV$ , trabajo, $E_{c,i}$ y $E_{c,f}$ ; electronvoltio; acceso, detención y retorno.
Qué utilizar: En papel y con tus apuntes. Utiliza los problemas y las medidas ya trabajados en el cuaderno.

Antes · Predice. Escoge un desplazamiento del cuaderno. Predice si la carga ganará o perderá energía cinética y declara el sentido del movimiento.
Durante · Contrasta. Escribe el balance de energía entre posiciones y deduce rapidez, posiciones accesibles y posibles puntos de retorno.
Después · Explica y transfiere. Cambia el signo de la carga o la energía inicial y revisa tu predicción. Comprueba signos y conversiones entre SI y electronvoltios.

En tu cuaderno: Un diagrama, los estados inicial y final y una variante resuelta.

Lo has entendido si…

Puedes decidir si una posición es accesible y justificarlo con el balance energético.

D.2 · D.3

Magnetismo y movimiento de partículas

4 actividades

Relacionar el origen del campo con sus efectos sobre cargas y corrientes.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Patrones de un imán de barra, un hilo recto, una espira circular y una bobina alargada de núcleo de aire. Sentidos de corriente y campo; superposición.
Fuerzas eléctricas y magnéticas: dirección, signo de carga y dependencia angular. Velocidad, energía y cantidad de movimiento; distinguir un cambio de vector de un cambio de módulo.
Movimiento eléctrico por componentes: campo uniforme, aceleración, tiempo de tránsito y desviación. Movimiento circular magnético: radio, período y relación carga–masa; condiciones de validez.
Campos cruzados y selección de velocidades; aceleración y separación de partículas. Diferencia entre comparar partículas con igual rapidez y con igual diferencia de potencial aceleradora.
Fuerzas sobre conductores con corriente: resultante vectorial sobre varios tramos, fuerza por longitud entre conductores paralelos y atracción o repulsión.
Dependencias gráficas: campo de un hilo frente a distancia o corriente; fuerza sobre un conductor frente a corriente y orientación. Explicar la relación física manteniendo las demás variables constantes.
Gráficas del movimiento: componentes de posición y velocidad y energía cinética frente al tiempo, según las condiciones iniciales en campos eléctricos y magnéticos. Interpretar pendientes y áreas; representar también cómo dependen el radio y el período de los parámetros del movimiento circular magnético.

¿Puedo dibujar el campo magnético en distintas vistas?

Qué repasar: Imán de barra, hilo recto, espira circular, bobina alargada de aire; sentidos y superposición.
Qué abrir: Campos magnéticos de corrientes e imanes (se abre en otra pestaña)
Alterna hilo, espira, bobina e imán; utiliza la sonda.

Ten en cuenta: Las flechas están amplificadas: para comparar módulos de campo utiliza la lectura numérica, no su longitud.

Antes · Predice. Dibuja el patrón que esperas y predice el efecto de invertir la corriente o la polaridad.
Durante · Contrasta. Contrasta el patrón en distintas vistas y mide con la sonda la dirección y el módulo local. Compara el efecto de corriente y distancia.
Después · Explica y transfiere. Reconstruye una vista espacial y una sección y justifica los sentidos con una regla explícita.

En tu cuaderno: Dibujos rotulados y una dependencia gráfica de campo con distancia o corriente, manteniendo lo demás constante.

Lo has entendido si…

Puedes pasar de una vista a otra y justificar sentidos, polos y superposición.

¿Cuándo cambia la rapidez y cuándo solo la dirección?

Qué repasar: Fuerzas eléctricas y magnéticas, signo de carga, dependencia angular; cinemática por componentes y selector.
Qué abrir: Partículas en campos E y B (se abre en otra pestaña)
Compara los modos eléctrico, magnético y selector para ambos signos de carga.

Antes · Predice. Dibuja fuerza, velocidad y trayectoria. Bosqueja posición, componentes de velocidad y $E_c$ frente al tiempo.
Durante · Contrasta. Contrasta los tres modos. En el selector, predice y comprueba la condición de transmisión.
Después · Explica y transfiere. Combina campo uniforme y diferencia de potencial, $F=qE$ y cinemática por componentes para obtener tiempos, posiciones y velocidades. Para una desviación magnética, resta los vectores inicial y final de cantidad de movimiento.

En tu cuaderno: Diagramas de fuerzas, gráficas comentadas y una resolución con otra condición inicial.

Lo has entendido si…

Explicas cómo puede cambiar la cantidad de movimiento aunque la energía cinética permanezca constante.

¿Qué región de un instrumento acelera y cuál curva la trayectoria?

Qué repasar: Aceleración por diferencia de potencial; radio y período magnéticos; relación carga–masa.
Qué abrir: Ciclotrón (se abre en otra pestaña)
Escoge este instrumento o el espectrómetro; explica sus regiones.
Espectrómetro de masas (se abre en otra pestaña)
Distingue aceleración, selector y región analizadora.

Ten en cuenta: En el ciclotrón utiliza las tablas: la animación no es un reloj físico.

Antes · Predice. Esquematiza el instrumento e indica qué región aporta energía y cuál cambia la dirección.
Durante · Contrasta. Contrasta tu esquema y compara partículas a igual rapidez y a igual magnitud positiva de la diferencia de potencial aceleradora.
Después · Explica y transfiere. Obtén la rapidez de salida mediante trabajo y energía. Deduce radio y período desde la fuerza centrípeta, y representa sus dependencias con los parámetros, declarando las condiciones de validez.

En tu cuaderno: Un esquema por regiones, las deducciones y una comparación de partículas con condiciones de entrada explícitas.

Lo has entendido si…

Puedes justificar qué parámetros afectan al radio y al período sin mezclar condiciones de comparación.

¿Cómo se combinan las fuerzas sobre conductores con corriente?

Qué repasar: Conductor oblicuo, varios tramos y corrientes paralelas; fuerza por longitud y superposición.
Qué utilizar: En papel y con tus apuntes. Utiliza los problemas y las medidas ya trabajados en el cuaderno.

Antes · Predice. Dibuja las corrientes, el campo y las fuerzas sobre cada tramo. Predice atracción o repulsión entre conductores paralelos.
Durante · Contrasta. Resuelve en papel y suma vectorialmente las fuerzas de los tramos. Calcula los campos con la distancia a cada fuente y estudia su posible anulación.
Después · Explica y transfiere. Invierte una corriente y revisa sentidos y unidades. Representa la fuerza frente a corriente y orientación manteniendo las demás variables constantes.

En tu cuaderno: Un diagrama por tramos, la resultante y una resolución de fuerza por unidad de longitud.

Lo has entendido si…

Puedes justificar los sentidos y distinguir el campo creado por una corriente de la fuerza sobre otra.

D.4

Del cambio de flujo a la corriente inducida

4 actividades

Seguir la cadena situación física → flujo → fem → corriente → energía.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Flujo por espira y flujo enlazado; ángulo entre campo y normal al plano. Efecto de cambiar campo, área, orientación y número de espiras.
Ley de Faraday: derivar el flujo respecto al tiempo para obtener la fem, teniendo en cuenta el número de espiras y el signo. Distinguir flujo no nulo, fem y corriente; esta última requiere un circuito cerrado.
Ley de Lenz, dirección del efecto inducido y conservación de la energía. Movimiento relativo de imán y bobina; espira que entra o sale de una región magnética.
Conductor móvil: fem, corriente, fuerza de frenado y rapidez límite mediante la segunda ley de Newton. Bobina en rotación y generación sinusoidal: amplitud y período.
Autoinducción cualitativa: respuesta del propio circuito cuando cambia su corriente. Relación con Lenz y la energía.
Gráficas relacionadas: campo magnético, flujo por espira, flujo enlazado, fem y corriente frente al tiempo. Construir unas a partir de otras mediante pendientes y áreas con signo, usando un valor inicial cuando se reconstruye una magnitud acumulada.
Distintas formas de señal: movimiento relativo, campos variables y generación sinusoidal. Dibujar e interpretar máximos, ceros, cambios de signo, amplitud y período; justificar la relación temporal entre flujo y fem a partir de la situación física.

¿Puede haber flujo sin fem ni corriente inducida?

Qué repasar: Flujo por espira y flujo enlazado; Faraday, Lenz y circuito cerrado.
Qué abrir: Inducción magnética (se abre en otra pestaña)
Escena de movimiento relativo entre imán y bobina.

Antes · Predice. Predice el cambio de flujo y el sentido inducido al acercar o alejar el polo N, atravesar la bobina y detener el imán.
Durante · Contrasta. Contrasta flujo, fem y corriente. Justifica con Lenz usando la convención de la escena y distingue el valor del flujo de su variación.
Después · Explica y transfiere. Reconstruye en papel una gráfica de flujo desde una señal de fem no sinusoidal y un flujo inicial. Combina áreas con signo y pendientes, teniendo en cuenta el número de espiras.

En tu cuaderno: Predicciones justificadas y dos gráficas relacionadas con signos y condición inicial.

Lo has entendido si…

Puedes distinguir flujo no nulo, fem y corriente, y explicar por qué la corriente requiere un circuito cerrado.

¿Por qué los máximos de flujo y fem no coinciden?

Qué repasar: Ángulo con la normal, generación sinusoidal, amplitud, período y desfase.
Qué abrir: Inducción magnética (se abre en otra pestaña)
Selecciona «Generador: bobina giratoria».

Antes · Predice. Dibuja la normal en cuatro orientaciones y bosqueja flujo y fem antes de mostrar las gráficas.
Durante · Contrasta. Varía por separado un parámetro geométrico, la frecuencia y la resistencia. Compara amplitud, período e intervalos entre ceros.
Después · Explica y transfiere. Justifica máximos, ceros y signos desde Faraday. Distingue el ángulo con el plano del ángulo con la normal, y la pendiente instantánea del cambio acumulado.

En tu cuaderno: Cuatro dibujos de orientación y gráficas alineadas en el tiempo, con sus relaciones explicadas.

Lo has entendido si…

Puedes obtener cualitativamente flujo, fem y corriente a partir de la situación física.

¿De dónde sale la energía disipada en una barra móvil?

Qué repasar: Fem de movimiento, corriente, fuerza de frenado, conservación de energía y rapidez límite.
Qué abrir: Inducción magnética (se abre en otra pestaña)
Selecciona «Barra móvil sobre raíles».

Ten en cuenta: La escena impone la rapidez de la barra; la dinámica y la rapidez límite se deducen en papel.

Antes · Predice. Identifica el agente que mantiene la rapidez y predice el sentido de la fuerza magnética.
Durante · Contrasta. Relaciona fem, corriente, fuerza de frenado y energía disipada. Comprueba el efecto de cambiar los parámetros.
Después · Explica y transfiere. Para una barra libre sometida a una fuerza motriz, trabaja en papel la cadena fem–corriente–fuerza y aplica la segunda ley de Newton. Deduce la condición de rapidez límite y sus dependencias. Bosqueja rapidez y aceleración frente al tiempo.

En tu cuaderno: Un balance energético y un análisis dinámico con sus gráficas, sin resolver ecuaciones diferenciales.

Lo has entendido si…

Puedes justificar el frenado mediante Lenz y mediante la conservación de la energía.

¿Qué ocurre al entrar una espira en un campo o variar su propia corriente?

Qué repasar: Espira que entra y sale de una región magnética; autoinducción cualitativa.
Qué utilizar: En papel y con tus apuntes. Utiliza los problemas y las medidas ya trabajados en el cuaderno.

Ten en cuenta: El tratamiento de autoinducción es cualitativo, sin inductancia ni transitorios RL.

Antes · Predice. Dibuja una espira antes de entrar, entrando, dentro y saliendo de una región magnética. Predice flujo y respuesta inducida.
Durante · Contrasta. Justifica por intervalos las gráficas de flujo, fem y corriente. Para la autoinducción, conecta cambio de corriente, flujo propio y respuesta de Lenz.
Después · Explica y transfiere. Compara la fase de cambio con la corriente constante e invierte la orientación o el movimiento para repetir el razonamiento.

En tu cuaderno: Una secuencia de dibujos, sus gráficas y una explicación cualitativa de autoinducción.

Lo has entendido si…

Puedes decidir qué magnitud cambia en cada intervalo y justificar el sentido inducido.

Datos

Gráficas, ajustes e incertidumbres

3 actividades

Relacionar la evidencia con el modelo y obtener conclusiones con significado físico.

Conceptos y gráficas que debes repasar

Incertidumbres absolutas, fraccionarias y porcentuales. En sumas y restas, combinar absolutas; en productos y cocientes, fraccionarias; atender a potencias y factores constantes. Convertir unidades y redondear coherentemente.
Puntos, barras, ajustes, pendientes e interceptos con significado físico. Leer escalas y ejes normalizados; distinguir pendiente local, media y pendiente de ajuste.
Errores aleatorios y sistemáticos, resolución y calibración de instrumentos y limitaciones del procedimiento. Analizar cómo afectan a las medidas y proponer mejoras justificadas.

¿Cómo relaciono los datos con un modelo físico?

Qué repasar: Variables y controles, linealización, pendiente e intercepto, ejes normalizados y unidades.
Qué abrir: Del dato a la ley (se abre en otra pestaña)
Relaciona los datos con el modelo y la representación.
Análisis gráfico (se abre en otra pestaña)
Comprueba la linealización y el significado de la pendiente.

Ten en cuenta: Los datos ideales comprueban un modelo. Para estudiar incertidumbres utiliza datos experimentales que las especifiquen.

Antes · Predice. Elige un conjunto de datos de una práctica o una relación física estudiada. Identifica las variables, sus unidades y las condiciones que debes mantener constantes.
Durante · Contrasta. Organiza los datos y representa la relación entre las variables. Compara representaciones y decide si una transformación de los ejes ayuda a interpretar el modelo.
Después · Explica y transfiere. Explica el significado físico de la forma de la gráfica, la pendiente y el intercepto cuando corresponda. Comprueba las unidades y el intervalo en que el modelo es válido.

En tu cuaderno: Una tabla, una gráfica rotulada y una explicación de la relación entre datos y modelo.

Lo has entendido si…

Puedes explicar qué permite concluir el ajuste y qué observación pondría a prueba el modelo.

¿Cómo represento datos experimentales y estimo una pendiente?

Qué repasar: Puntos, barras de incertidumbre, ajuste y rectas extremas; pendiente local, media y de ajuste.
Qué abrir: Análisis gráfico (se abre en otra pestaña)
Comprueba después el trabajo que hayas realizado a mano.

Antes · Predice. Escoge datos experimentales del cuaderno con incertidumbres declaradas e identifica ejes, escalas y unidades.
Durante · Contrasta. Dibuja puntos y barras y traza un ajuste sin unir puntos ni forzarlo al origen. Para la pendiente, utiliza dos puntos separados de la recta y muestra sus coordenadas.
Después · Explica y transfiere. Contrasta en la herramienta y utiliza rectas extremas cuando proceda. Justifica el significado físico del ajuste.

En tu cuaderno: Una gráfica a mano y el cálculo de la pendiente, con coordenadas y unidades.

Lo has entendido si…

Puedes distinguir la pendiente de la recta de ajuste de la pendiente entre dos puntos experimentales.

¿Qué incertidumbre tiene el resultado y qué mejora reduce el error?

Qué repasar: Incertidumbres absolutas, fraccionarias y porcentuales; propagación; errores aleatorios y sistemáticos.
Qué utilizar: En papel y con tus apuntes. Utiliza los problemas y las medidas ya trabajados en el cuaderno.

Antes · Predice. Identifica las lecturas y parámetros de los que depende el resultado, incluida la pendiente cuando corresponda.
Durante · Contrasta. En sumas y restas, combina incertidumbres absolutas; en productos y cocientes, fraccionarias; atiende a potencias y factores constantes. Propaga hasta la magnitud final y redondea coherentemente.
Después · Explica y transfiere. Compara el resultado con una referencia teniendo en cuenta su incertidumbre. Examina qué limitaciones dependen del instrumento, del procedimiento o del modelo y propón mejoras justificadas.

En tu cuaderno: Un resultado con incertidumbre y una mejora justificada por la causa del error.

Lo has entendido si…

Puedes distinguir incertidumbre y error, explicar una limitación de la medida y justificar qué mejora actuaría sobre su causa.

Cierre

¿Puedo explicarlo y resolverlo sin ayuda?

1 actividad

Relacionar los temas del bloque, explicar los modelos físicos y decidir qué conceptos necesitas volver a trabajar.

Reconstruye, transfiere y revisa tus errores

Qué repasar: Comparación de los tres campos; traducción entre diagrama, ecuación y gráfica; signos, unidades, modelos y límites.
Qué abrir: Tres campos: analogías y diferencias (se abre en otra pestaña)
Reconstruye primero tu comparación y consúltala después.

Antes · Predice. Sin ayudas, escoge un concepto de cada tema. Define las magnitudes y sus unidades; dibuja y escribe las relaciones que utilizarías y cuándo son válidas.
Durante · Contrasta. Practica decisiones breves de signo, tendencia u orden de magnitud; análisis de una tabla, gráfica o montaje; y resoluciones desarrolladas con modelo y deducción antes de sustituir.
Después · Explica y transfiere. Predice un cambio y declara las aproximaciones. Explica cómo comprobarías tu respuesta. Clasifica cada objetivo como «lo explico sin ayuda», «lo resuelvo con apoyo» o «necesito reconstruirlo».

En tu cuaderno: Por tema: una explicación breve, un diagrama, una gráfica rotulada y una resolución revisada. En el registro de errores, escribe qué confundiste, cómo detectarlo y qué harás la próxima vez.

Lo has entendido si…

Puedes aplicar las ideas a otro ejemplo. Vuelve a los objetivos con apoyo o por reconstruir y repite la comprobación al día siguiente.

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