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MÓDULO 12
PROYECTO INTEGRADOR
Electricidad y magnetismo en la vida diaria
ESTUDIANTE: Yuliana Calderón Espinoza
FACILITADOR: Jose de Jesus Crespo Garnica
GRUPO:M11C3G15-080
FECHA:9-Junio-2019
 Proyecto Integrador Módulo 12
Observa tu entorno, piensa en todas las cosas que funcionan gracias a la electricidad; considera también que muchas otras, aunque no usen electricidad, la requirieron para ser fabricadas. En el módulo, has aprendido cómo funcionan diversos aparatos; por ello, en el proyecto integrador pondrás en práctica los conocimientos construidos durante estas cuatro semanas, ya que has analizado situaciones de la vida cotidiana donde se presentaban fenómenos relacionados con el electromagnetismo, y cómo representarlos con ayuda del álgebra y la geometría.
A partir del siguiente caso, responde los planteamientos:
En la casa de Rosalía se encuentran funcionando una bomba de agua, 2 focos ahorradores de 60 vatios o watts ( W ) y un foco incandescente de 100 W. En las terminales de la bomba de agua existe una diferencia de potencial de 120 voltios ( V ) y circula una corriente de 5 amperes ( A ).
Después de 45 minutos, la energía eléctrica en casa de Rosalía queda suspendida, debido a una descarga atmosférica sobre el transformador que proporciona el suministro eléctrico, lo que también ocasiona que éste se aísle de la red eléctrica y adquiera una carga eléctrica de -8000 microcoulombs ( μC ). La bomba de agua también queda cargada después de su operación con una intensidad de +500 μC. Considera que la bomba de agua de la casa de Rosalía se encuentra 8 metros al norte del transformador de suministro eléctrico y 6 metros al este.
1. ¿Qué potencia eléctrica desarrolla la bomba de agua de acuerdo con las características señaladas?
1.1. Anota tu resultado anterior en kilowatts ( kW ).
Potencia de la bomba =0.6KW
2. ¿Cuánta energía gastaron los aparatos antes de la descarga atmosférica, es decir, al estar encendidos 45 minutos?
2.1. Primero calcula la energía gastada por la bomba en Joules ( J ).
Procedimiento para convertir el tiempo en hora
Se sustituyen los valores
Para convertir kwh a joule
Las equivalencias de:
Y de forma inversa
Por lo tanto
Por lo tanto la energía gastada por la bomba es:
2.2. Ahora, indica el gasto de energía de los focos ahorradores en J.
Datos:
2 focos ahorradores de 60 watts
Convertir watts a kilowatts
De la siguiente fórmula
Se sustituyen los valores
Para convertir los kwh en Joules
La energía gastada por los 2 focos ahorradores es de:
2.3. Posteriormente, resuelve cuál es la energía gastada para el foco incandescente en J.
Datos
Foco incandescente de 100 w
Convertir los watts en kilowatts
De la siguiente fórmula
Se sustituyen los valores
Para convertir los kwh en Joule
La energía gastada por el foco incandescente es de:
2.4. Finalmente, suma la energía utilizada por los dispositivos eléctricos presentes en la casa de Rosalía para obtener la energía total en J.
	Bomba de agua
	
	2 focos ahorradores
	
	1 foco incandescente
	
	Total de energía utilizada
	
La energía gastada durante los 45 minutos es de: 
3. ¿Cuál es el costo del consumo de energía eléctrica de los aparatos, si el precio de 1 kilowatt-hora ( kW ∙ h ) es de $ 0.956? Recuerda que para calcular los kW ∙ h  se debe multiplicar la potencia de cada aparato en kW por la fracción de hora que estuvieron funcionando:
kWh = kW ∙ h
1._Bomba
Tenemos que
Por lo tanto usaremos la siguiente fórmula
De la siguiente fórmula
Se sustituyen los valores
El costo del consumo en 45 minutos es de:
2._ 2 Focos ahorradores
Por lo tanto usaremos la siguiente fórmula
De la siguiente fórmula
Se sustituyen los valores
El costo del consumo en 45 minutos es de:
3) 1 Foco incandescente
Por lo tanto usaremos la siguiente fórmula
De la siguiente fórmula
Se sustituyen los valores
El costo del consumo en 45 minutos es de:
Por lo tanto el costo total de la energía consumida de los aparatos en 45 minutos :
Costo Total= costo bomba + costo de 2 focos ahorradores + costo de 1 foco incandescente
Se sustituyen los valores de la fórmula anterior
4. Si tanto el transformador como la bomba de agua quedaron eléctricamente cargadas, ¿cuál es la fuerza de atracción entre éstas? Recuerda que la distancia d es la distancia más corta entre las cargas: la hipotenusa del triángulo rectángulo cuyos catetos son 8 m al norte y 6 m al este, los cuales separan al transformador de la bomba de agua.
 
Este inciso se resuelve con el teorama de Pitágoras de la siguiente forma
Se sustituyen los valores de la fórmula y queda de la siguiente manera
Para calcular la fuerza de atracción entre la carga del transformador y la carga de la bomba, se usa la ley de Coulomb
Valor de K=
Se sustituyen los valores de la fórmula anterior y queda de la siguiente manera
5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico generado por la descarga atmosférica?
Recuerda utilizar la formula E= F/q
Usaré la carga del transformador con un valor
6. ¿Cuál fue la intensidad de corriente eléctrica del relámpago, si duró 0.0016 segundos?
Se sustituyen los valores y queda de la siguiente manera:
7. Debido a la descarga atmosférica, la bomba de agua se averió y debe remplazarse el devanado del motor. ¿Qué valor de resistencia debe tener este devanado para que la bomba de agua funcione perfectamente?
Se usará la ley de Ohm
Se sustituyen los valores
El valor de la resistencia debe ser de
8. Por lo sucedido, Rosalía se percata de que sus gastos por mes, serán de $ 375.00, por lo que decide ahorrar diariamente $ 30.00 durante 15 días.
8.1. Construye el plano cartesiano que representa el ahorro de Rosalía. Considera que el eje x son los días y el eje y son los ahorros.
	X
	Y
	Total ahorros
	1
	30
	30
	2
	30
	60
	3
	30
	90
	4
	30
	120
	5
	30
	150
	6
	30
	180
	7
	30
	210
	8
	30
	240
	9
	30
	270
	10
	30
	300
	11
	30
	330
	12
	30
	360
	13
	30
	390
	14
	30
	420
	15
	30
	450
8.2 Con base en el plano cartesiano:
8.2.1 ¿Cuánto habrá ahorrado Rosalía hasta el día 7?
R=210 pesos
8.2.2 ¿Cuál fue el total de su ahorro durante los 15 días?
R=450 pesos
8.2.3 ¿En qué día pudo haber cubierto el total de los gastos?
R=Día 13
9. Responde las preguntas siguientes sobre el electromagnetismo y las matemáticas:
9.1 ¿Cuál es la importancia de las matemáticas en el estudio de fenómenos electromagnéticos?
Es muy significativa ya que las matemáticas y la física han constituido un binomio inseparable pues no sé puede concebir una sin la otra. Gracias a esta invención se puede describir, modelar y predecir lo que ocurre en la naturaleza. Las matemáticas han aportando el soporte conceptual y la formulación matemática necesaria para elevar el electromagnetismo a las más altas cotas de la física. Esta unificación resulta de tal importancia para los grandes inventos de la humanidad el descubrimiento de la relación entre la electricidad y el magnetismo, junto con la invención de la rueda y el establecimiento de los sistemas de numeración han sido y son de gran importancia en el estudio de los fenómenos electromagnéticos.
9.2 ¿Cuál ley electromagnética utilizas más en tu vida diaria? ¿por qué?
En mi caso la Ley de Ohm por qué se utiliza para calcular  la cantidad de Voltios que circula por un circuito eléctrico. Ya que se pueden calcular de forma segura al instalar una conexión y así se ayuda a prevenir posibles descargas en casa.  Además de que se usa en todo el hogar por medio de los aparatos electrónicos y nos ayuda a realizar actividades de manera más fácil ya sea en el hogar, escuela e inclusive en ámbitos profesionales.
Referencias:
Recursos de plataforma Prepa en Línea SEP (2019)
Roa-Neri, J.A Eduardo. Atenas (2015) Redalyc Org. Algunos problemas en la aplicación de las matemáticas en la enseñanza del electromagnetismo en el nivel superior. (09-Junio-2019).
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=478047206011
Ahorros deRosalía
y	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	30	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360	390	420	450