Física aplicada – la física en el trabajo, la Tierra y el cielo, física y medio ambiente
FísicaFísica y medio ambienteEdades 15–16
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Inicia sesión para usarTres temas de física aplicada en una sola simulación, que se cambian con el parámetro de tema. La física en el trabajo: una máquina elevadora de la construcción, la agricultura o un ascensor sube una carga, y calculas el trabajo A = mgh, la potencia P = F·v y el rendimiento de la máquina. La Tierra y el cielo: elige una latitud y un día del año para ver cómo el Sol sale, alcanza su punto más alto y se pone en la bóveda celeste, mientras mides su altura angular y la duración del día. Física y medio ambiente: el balance energético de la Tierra, donde al cambiar el nivel de CO₂ se ve cómo varía la temperatura media de la superficie.
Lección: La física en las profesiones; la Tierra y el cielo; física y educación ambiental
Qué muestra
Esta simulación reúne tres modelos breves de física aplicada. En el primero, una grúa, una bomba de riego o un ascensor con contrapeso eleva una carga a velocidad constante: el trabajo útil es mgh, la potencia útil es P = F·v y el rendimiento H indica cuánta energía de más debe aportar el motor. El segundo modela la trayectoria diaria aparente del Sol a partir de la inclinación del eje terrestre y da la altura del Sol y la duración del día para cualquier latitud y fecha. El tercero es un modelo de balance energético de una capa que relaciona el CO₂ atmosférico con la temperatura media de la superficie.
Cómo usarla
Usa las pestañas para cambiar de tema. En Física en el trabajo, cambia la masa de la carga elevada y pulsa Cambiar máquina para comparar trabajo, potencia y energía perdida en las tres máquinas. En Tierra y cielo, fija la latitud del observador, arrastra sobre el cielo para cambiar la hora y pulsa Cambiar día (solsticios) para pasar por los solsticios y un equinoccio. En Física y medio ambiente, arrastra de lado a lado o pulsa CO₂ × 2 y lee la nueva temperatura de la superficie.
Parámetros que puedes cambiar
- Tema actual 1. La física en las profesiones, 2. La Tierra y el cielo, 3. Física y protección del medio ambiente
- Máquina elevadora Grúa de construcción (rendimiento 75%), Bomba de agua para riego (rendimiento 60%), Ascensor con contrapeso (rendimiento 85%)
- Masa de la carga elevada 50–5000 kg
- Latitud del observador (positiva al norte) -60–60 grados
- Día del año 1–365 días
- Concentración de CO₂ en la atmósfera 280–1000 ppm
Preguntas para explorar
- Para elevar la misma carga, ¿por qué la bomba de riego necesita más energía total que el ascensor con contrapeso?
- A 40° de latitud norte, ¿cómo cambian la altura del Sol al mediodía y la duración del día entre el día 172 y el 355?
- Según el modelo, ¿cuánto sube la temperatura media de la superficie cuando el CO₂ se duplica desde 280 ppm?
