Dilatación para Cuarto de Secundaria

Aquí podrás descargar un material educativo de Dilatación para Cuarto de Secundaria, este tema se trabaja en el curso de Física y contiene temas como: sensaciones térmicas, dilatación superficial, lineal, superficial, volumétrica y tarea para el hogar.

Esta separata educativa lo podrás adquirir GRATIS en cualquiera de estos dos formatos: WORD y PDF, esperamos que te ayude.

Imagen de la Ficha de Dilatación

Ahora observaras una parte de la 1era PÁGINA de la ficha de Dilatación que podrás descargar GRATIS.

Esta separata educativa ha sido elaborada por un equipo de profesores de Física que llevan clases con los estudiantes que cursan el Cuarto Grado de Secundaria.

Ahora te presentaremos una parte del contenido que encontraras en la ficha de Dilatación

¿Qué Encontraras en la Ficha de Dilatación?

En la ficha podrás ubicar los siguientes conceptos:

¿Qué es la Dilatación?

Cuando nos hablan de verano o invierno, inmediatamente lo asociamos a nuestro conocimiento de lo caliente y de los frío. Estas palabras se ven muchas veces acompañadas de calor y temperatura, dos cosas distintas, pero que se encuentran muy vinculadas entre sí.

Muchos fenómenos térmicos se deben al calor, y todos ellos serán explicados a partir de este capítulo. Sin embargo, iniciaremos nuestro estudio con el análisis de la temperatura,

Sensaciones Térmicas

Mediante nuestro sentido del tacto y otras circunstancias fisiológicas experimentamos ciertas sensaciones por las que afirmamos que un cuerpo está frío o caliente.

Lamentablemente, por su carácter cualitativo y subjetivo, no podemos distinguir si una sensación es doble o triple de otra sensación similar que hayamos experimentando antes.

La experiencia del filósofo inglés John Locke (1632 – 1704), que se muestra la figura, plantea la pregunta: ¿El agua que sale del caño está fría o caliente?.

Esto nos demuestra que nuestras experiencias sensoriales no son buena base para la física; sin embargo, debemos reconocer que el mismo estímulo térmico que produce en nosotros las sensaciones de frío o caliente produce en otros cuerpos modificaciones observables, como por ejemplo: la dilatación.

Dilatación Superficial

Cuando las moléculas de un cuerpo se agitan en promedio con gran rapidez, decimos que su temperatura es alta, y si la agitación es lenta diremos que su temperatura es baja.

Así pues la temperatura es una magnitud tensorial que nos india el grado de agitación molecular que en promedio tiene un cuerpo. Obviamente no tiene sentido hablar de la temperatura del vacío.

Calor: En la figura, el calor es la energía que se transmite del fósforo hacia el hielo.

Dilatación Lineal

Si calentamos una varilla o alambre como el de la figura, comprobaremos que sufre una dilatación (∆L), cuyo valor dependerá de la longitud inicial (L_i) y del cambio de temperatura (∆T) por el coeficiente de dilatación lineal (a).

Dilatación Volumétrica

Es indudable que al calentar o enfriar un cuerpo, todas sus dimensiones: largo, ancho y altura, experimentan cambios. Por ello se afirma que en todo fenómeno de dilatación realmente se produce una variación en el volumen. (DV), cuyo valor estará dado por.

Aplicaciones de la Dilatación

Listones bimetálicos

Una buena cantidad de dispositivos que funcionan automáticamente lo hacen utilizando un listón extendido o enrollado, compuesto por dos metales de diferente coeficiente “a”, de manera que al sufrir un cambio en su temperatura se doble, se enrolla más o se desenrolla.

Esto se explica por la diferente dilatación que cada componente experimenta. En la figura (a) el listón a la temperatura “T₁” presenta una orientación vertical, dado que cada componente del listón posee la misma longitud.

Dilatación de Agujeros

En el experimento de Gravesande la esfera podrá pasar por el aro si ésta también se ha calentado. Esto significa que los agujeros en los sólidos se dilatan como si estuvieran llenos del material que los rodea (b). Lo mismo le sucede al interior de las vasijas cuando las calentamos (c).

En las construcciones

Cuando se construye una vía de ferrocarril, se deja un espacio entre riel y riel por los cambios de temperatura ambiental. Por esta misma razón se adicionan rodillos en los extremos de los puentes.

La Densidad Depende de la Temperatura

Es evidente que si calentamos un cuerpo su volumen aumenta, pero como su masa es prácticamente la misma, concluimos que su densidad disminuye, dado que ésta es inversamente proporcional con el volumen.

Esto explicaría que los vientos se producen por causa de que el aire frío que es de mayor densidad, baja a ocupar su lugar. En general, la densidad “D_f” de un cuerpo a la temperatura “T_f”.

Actividades de Dilatación

En esta parte te presentaremos algunos ejercicios que encontraras en la separata educativa que podrás descargar más adelante.

La figura muestra una placa que se encuentra a 5ºC. Si esta placa es calentada hasta la temperatura final de 105ºC. Hallar el área final respectiva que tendrá. Consideren: b = 16 . 10-4.
La figura muestra una placa que se encuentra a 10ºC. Si esta placa es calentada hasta la temperatura final de 80ºC, hallar el área final respectiva que tendrá. Considere : b= 3.10-4.
La figura muestra una placa que se encuentra a 6ºC. Si esta placa es calentada hasta la temperatura final de 206ºC. Hallar el área final respectiva que tendrá.
A la placa de metal se le ha aplicado un orificio como muestra la figura. Hallar cuál será el área final de dicho orificio si calentamos a la placa en 10ºC. Considere: b = 2.10-4.
Se construye un puente como muestra la figura, si : a = 2.10-4 . ¿Qué espacio “x” hay que dejar en el extremo derecho para que no haya problemas con la dilatación?. Se sabe que entre verano e invierno la temperatura varía en 50ºC?.
La placa triangular mostrada se encuentra a 5ºC. ¿Hasta qué temperatura habría que calentarla para hacer que su área final sea 105m2 . Considere b = 5.10-3?
A la placa de metal mostrada se le ha aplicado un orificio como muestra la figura. Hallar cuál será el área final de dicho orificio si calentamos a la placa en 50ºC.
Se construye un riel de tren durante el invierno (T = -5ºC) y se sabe que cada tramo mide 4m. ¿Qué espacio debemos dejar entre cada tramo para que en verano cuando la temperatura llegue a 35ºC no haya problemas con la dilatación? Considere: a = 10-3.

Al término de cada ficha educativa encontraras una tarea domiciliaria. Estas actividades permitirán a los estudiantes de Cuarto de Secundaria consolidad sus aprendizajes.

Con solo UN CLICK obtendrás este increíble material educativo sobre Dilatación.

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