¿Cómo podemos entender que los conceptos científicos involucran diversas áreas del conocimiento?
BIENVENIDOS ESTUDIANTES
Para buscar una respuesta a esta pregunta debemos entender que no existe un conocimiento sin que haya un proceso integral de desarrollo de la humanidad, es decir que la ciencia se ve afectada y afecta a otros conocimientos como el tecnológico, el ambiental, el social y el cultural entre otros. Por eso en este curso veremos conceptos científicos y sus implicaciones en otros campos.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
CARACTERIZACIÓN DE NUESTRO ESTILO DE APRENDIZAJE
Antes de iniciar nuestro proceso de aprendizaje es necesario que el docente reconozca nuestro estilo de aprendizaje para hacer así los planes de estudio un poco mas dirigidos a nuestros intereses
Llenaremos el siguiente TEST INICIALMENTE RESPONDE LAS PREGUNTAS:
TEST INICIAL
DE LAS FUENTES DE INDAGACIÓN
Toda fuente de indagación no es real, como tu sabes en el internet se publica desde realidad hasta fantasía. Esto implica que tu proceso de investigación debe tener fuentes serias de indagación que garanticen la veracidad de tu trabajo, recuerda son las bases de la indagación de antecedentes así que hazlo profesionalmente. Te recomendamos algunas fuentes y motores de búsqueda confiables:
no olvides al finalizar tus consultas DAR EL CRÉDITO O DERECHO DE AUTOR del lugar donde consultaste la información.
DE LA RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN
Con el fin de mantener tus antecedentes e indagaciones debidamente organizadas te recomendamos subir a la nube los recursos y referentes hallados con respecto a tu investigación. DROPBOX y MENDELEY te pueden servir para tal fín.
Mendeley puede ser descargado a tu computador o celular desde:
https://www.mendeley.com/downloads
Recuerda que todo texto que subas a MENDELEY debes leerlo, subrayar sus ideas principales y hacer los comentarios respectivos.
Los mapas conceptuales los elaboramos en CMAPTOOLS que es una herramienta de fácil manejo:
https://cmaptools.softonic.com/descargar
DE LA PRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Son muchas las normas existentes para la presentación de tus documentos de investigación. Nosotros utilizamos la NORMA APA 5 o 6 Edición que encuentras fácilmente en internet y que puedes emplear desde el WORD.
El siguiente vínculo te muestra la norma APA para la referencia de Materiales Bibliográficos o de internet:
Recuerda que se evalúan todos tus procesos, desde tu comportamiento, participación en clases, trabajo colaborativo en los grupos de laboratorios, evaluaciones escritas, laboratorios, anotaciones en tu cuaderno de apuntes y demás aspectos que acordemos en clases presenciales.
Estaremos realizando un proceso de INVESTIGACIÓN a cerca de los cambios conceptuales de las representaciones que tienes de la ciencia.
Aquí encontrarás un apoyo textual a los temas vistos en clase, espero te sirvan mucho.
GRADOS SEXTO Y SÉPTIMO
Bienvenidos estudiantes grado Sexto y Séptimo, en este nivel de la física comprenderemos algunos conceptos que son esenciales para el conocimiento de la ciencia.
A continuación conocerás los derechos básicos de aprendizaje de este nivel:
DERECHOS BÁSICOS DE APRENDIZAJE GRADO SEXTO Y SÉPTIMO PARA FÍSICA:
Comprende cómo los cuerpos pueden ser cargados eléctricamente asociando esta carga a efectos de atracción y repulsión.
Evidencias de aprendizaje
Utiliza procedimientos (frotar barra de vidrio con seda, barra de plástico con un paño, contacto entre una barra de vidrio cargada eléctricamente con una bola de icopor) con diferentes materiales para cargar eléctricamente un cuerpo.
Identifica si los cuerpos tienen cargas iguales o contrarias a partir de los efectos de atracción o repulsión que se producen. Ejemplo
Comprende que la temperatura (T) y la presión (P) influyen en algunas propiedades fisicoquímicas (solubilidad, viscosidad, densidad, puntos de ebullición y fusión) de las sustancias, y que estas pueden ser aprovechadas en las técnicas de separación de mezclas.
Evidencias de aprendizaje
Interpreta los resultados de experimentos en los que se observa la influencia de la variación de la temperatura (T) y la presión (P) en los cambios de estado de un grupo de sustancias, representandolos mediante el uso de gráficos y tablas.
Explica la relación entre la temperatura (T) y la presión (P) con algunas propiedades (densidad, solubilidad, viscosidad, puntos de ebullición y de fusión) de las sustancias a partir de ejemplos.
Diseña y realiza experiencias para separar mezclas homogéneas y heterogéneas utilizando técnicas (evaporación, cristalización, destilación), para justificar la elección de las mismas a partir de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias involucradas.
Comprende las formas y las transformaciones de energía en un sistema mecánico y la manera como, en los casos reales, la energía se disipa en el medio (calor, sonido).
Evidencias de aprendizaje
Relaciona las variables velocidad y posición para describir las formas de energía mecánica (cinética y potencial gravitacional) que tiene un cuerpo en movimiento.
Identifica las formas de energía mecánica (cinética y potencial) que tienen lugar en diferentes puntos del movimiento en un sistema mecánico (caída libre, montaña rusa, péndulo).
Representa gráficamente las energías cinética y potencial gravitacional en función del tiempo
Sin embargo tenemos que trabajar algunos conceptos básicos antes de introducirnos al mundo de la física.
TEMÁTICAS PROPUESTAS:
| Temáticas (Semanas) | Contenidos |
| Universo | Conceptos Mitológicos del Universo. Elementos del Universo.
MÉTODO CIENTÍFICO |
| Espacio | Dimensiones. Medición del Espacio. Unidades de medición lineal, superficial y volumétrica. |
| Masa y Densidad | Los Elementos de la tabla periódica. Medición de la Masa: Balanza. Ecuación de la densidad. |
| PROYECTO 1: LA GEOMETRÍA DEL UNIVERSO Y LA NATURALEZA | |
| LABORATORIO 1: PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES | |
| Temperatura y Presión | Estados de la materia Propiedades de la materia. Historia del termómetro. Escalas de medición. Puntos de fusión y ebullición. Dilatación por calor. Presión atmosférica, presión hidráulica en la naturaleza. Vectores y fuerzas de la naturaleza. |
| Gravedad | Conceptos de gravedad a través del tiempo. |
| PROYECTO 2: MIDIENDO LA NATURALEZA | |
| LABORATORIO 2: VECTORES Y FUERZAS DE LA NATURALEZA | |
| Energía | Tipos de energía. Energía mecánica: cinética y potencial |
| Electricidad y Magnetismo | Energía eléctrica, Imanes y magnetismo. Corriente eléctrica, resistencia eléctrica. |
| PROYECTO 3: ELECTROSTÁTICA Y ELECTRICIDAD | |
| LABORATORIO 3: VEHÍCULOS CON ENERGÍA SOLAR | |
| Movimiento | Relación tiempo y espacio. Trayectorias de movimiento: lineal horizontal, lineal vertical, caída y subida libre, parabólico, oscilatorios, circular y sinusoidal. |
| PROYECTO 4: EL PARQUE DE DIVERSIONES | |
| LABORATORIO 4: CINEMÁTICA | |
Cartilla del ministerio de educación
Esta cartilla te puede ser útil, solo dale clic y descarga en el siguiente enlace:
Igualmente en el siguiente enlace encontrarás los derechos básicos de aprendizaje del área de ciencias naturales para séptimo, en ellos encontrarás los derechos básicos de la asignatura de física:
ESTUDIA SEGÚN TU MOTIVACIÓN:
Nota: Más información ingresa a énfasis de aplicación
TEMAS DEL CURSO:
UNIVERSO
Según el Diccionario RAE (2017) El universo es el el «conjunto de todo lo existente». Imagínate el «todo»…es algo que amplia tu imaginación..sin límites.. Algo difícil de medir, por eso del universo empezaremos con el cosmos…con una porción del espacio donde podemos observar algunos fenómenos de la naturaleza muy interesantes.
tomado de: https://co.pinterest.com/explore/el-universo-para-ni%C3%B1os/
Como puedes observar en la imagen hay diferentes elementos en esta porción de universo.
¿QUÉ PENSABAN EN LA ANTIGÜEDAD LOS HOMBRES DE ESTA IMAGEN?
El hombre desde la antigüedad ha tratado de dar explicación a estos elementos. Veamos algunas ideas de esto.
MITO HINDÚ
Según uno de los mitos de la india, el origen del universo parte de un huevo:
«Mito del huevo dorado
Trata sobre Hiranyagharba, el huevo dorado de la creación, nacido de la unión de Purusha, el espíritu y Prakriti, la materia. Este huevo es depositado en las aguas primigenias del diluvio. Pasado un tiempo, Brahma rompe el huevo, creando con su cáscara el cielo y la tierra, con la membrana interior las montañas y nubes y niebla, y con las venas y fluidos, los ríos y océanos.» (tomado de: http://www.tierraquebrada.com)
MITO GRIEGO
«Según Hesíodo en un principio sólo existía el CAOS. Después emergió GEA (la tierra) surgida de TÁRTARO, tenebroso de las profundidades y EROS (El amor) elemento primordial que no hay que confundir con Eros o Cupido, hijo de Afrodita. Del Caos por la acción de Eros surgieron EREBOS (las tinieblas), cuyos dominios se extendían por debajo de Gea, y NYX (la oscuridad o la noche). Erebos y Nyx originaron a ETER y HEMERA (el día) que personificaron respectivamente la luz celeste y terrestre.
Con la luz, Gea cobró personalidad y comenzó a engendrar por si sola. Es así como surgió URANO (El Cielo Estrellado). También produjo las altas montañas.
Urano contempló a su madre desde las elevadas cumbres y derramó una lluvia fértil sobre ella, naciendo así las hierbas, las flores y los árboles con los animales que formaron como un cortejo para cada planta. La lluvia sobrante hizo que corrieran los ríos y al llenar de agua los bajos se originaron los lagos y los mares, todos ellos deificados con el nombre de Titanes: OCÉANO – CEO – CRÍO – HIPERIÓN – CRONOS; y las Titánides: TEMIS – REA – TETIS – TEA – MNEMOSINE – FEBE; de ellos descendieron los demás dioses y hombres.» (tomado de: https://mitosyleyendascr.com)
MITO MAYA
En el anterior video observaste como los Mayas pensaban el origen del universo, no olvides tomar nota en tu cuaderno de apuntes.
INDAGACIÓN 1
Busca en otras páginas otras versiones sobre el origen del universo, no olvides las teorías científicas: BIG-BANG, INFLACIONARIA, DEL ESTADO ESTACIONARIO y DEL UNIVERSO OSCILANTE.
Algunos elementos de este cosmos que reconocemos son:
GALAXIAS
En el anterior video podemos encontrar algunos tipos de galaxias clasificadas según su forma. Toma nota en tus apuntes acerca de cada tipo de Galaxias.
NEBULOSAS
Observamos aquí la clasificación de las nebulosas y algunos ejemplos. Toma nota en tu cuaderno de apuntes, ¿qué nebulosa te llamó la atención?
Una nebulosa puede transformarse en una estrella? porqué? una nebulosa toma su forma de acuerdo a su origen…
SISTEMAS PLANETARIOS
El anterior video nos abre la posibilidad de que existan numerosos sistemas planetarios donde puede haber condiciones para que la vida pueda aparecer.
LECTURA RECOMENDADA 1:
Debes darle click al siguiente enlace, hacer la lectura, subrayar ideas principales y elaborar mapa conceptual:
Los anteriores elementos del universo son solo algunos.
INDAGACIÓN 2
Indaga en otras páginas otros elementos que hacen parte del universo, elabora una imagen de ellos y no olvides colocar los derechos de autor.
BUSCANDO UNA FORMA DE CONOCER EL MUNDO
El hombre al observar la naturaleza tenía infinitas formas de pensar a cerca de ella. Sin embargo era la necesidad la que le obligaba a buscar su conocimiento.
Es ya sabido por la ciencia que la prehistoria prácticamente inicia con la existencia del hombre hace unos 10.000.000 de años atrás, su proceso de aparición es estudiado por la rama de la evolución acerca de la cual la teoría más aceptada es la de Charles Darwin que creo ya has escuchado.
Es de nuestro interés ese hombre que vagaba por las inmensas praderas (NÓMADA) y que por subsistir perseguía a los animales como fuente de sustento o árboles en cosecha para alimentarse. Ese hombre poco a poco se asentará en la medida que descifra cómo funciona la naturaleza, como funcionan los ciclos de producción de cultivos, como los peces en el río suben a desovar, como funcionan las inundaciones y otros fenómenos naturales que presentan continuidad.
Ese hombre pasaría a ubicarse en un sitio específico e imitaría a la naturaleza en su forma de habitar un lugar.
Tomado de: http:/sinopeblog.wordpress.com
Este hombre que observa con detención la naturaleza, registrará algunas de las formas de habitación de los animales:
El hombre adaptaría este estilo de vida a las cuevas donde se asentará con su familia:
Como te imaginarás la vida en una cueva era difícil, el humo, las enfermedades, la protección ante el ataque de los animales y otros factores de hacinamiento harían que el hombre fijara sus ojos en otra forma de habitar que se empleaba en la naturaleza:
Casa del Pergolero Pardo. Tomado de: http://www.dypia.com/2014/10/animales-arquitectos/
Construcciones al aire libre y de madera, elaboradas por aves, castores y otros animales inspiraron al hombre a construir sus primeras chozas:
Como se puede ver, una choza permitía un aire más respirable, la fogata y el humo quedaban fuera y eso permitía un mejor tipo de vida. Con piedras a los lados se fue dando fortaleza a la choza y para evitar la entrada de la lluvia comenzó a cubrirse con pieles o con tierra.
Igualmente otros conceptos fueron obtenidos de su observación de la naturaleza:
Sin embargo algunas cosas estaban fuera de sus manos, como el Fuego. Al hombre le tocaba esperar a que un volcán en erupción o un incendio lo produjeran. La NECESIDAD de generar el fuego, le obligó a producir métodos o formas de hacerlo:
y así como pensó en CÓMO HACER EL FUEGO?…de igual forma el hombre pensó en CÓMO CONOCER? EXISTE UNA FORMA DE HACER CONOCIMIENTO? HAY UNAS CONDICIONES MÍNIMAS PARA CONOCER?
De esta manera aparecieron en la historia diferentes MÉTODOS o FORMAS DE ENCONTRAR EL CONOCIMIENTO.
En el siguiente cuadro puedes leer acerca de tres métodos empleados en la antigüedad, sin embargo te recomiendo que indagues más sobre otros métodos.
CONCEPTUALIZANDO EL MÉTODO CIENTÍFICO
Para poder iniciar nuestro proceso de investigación , debemos conocer qué elementos caracterizan un método científico, es decir un PROCESO PARA HACER CIENCIA:
PRIMER PROCESO: OBSERVACIÓN
Si aprendemos a observar detalladamente todo lo que nos rodea habremos iniciado con pie derecho un proceso científico. La observación es una parte de la PERCEPCIÓN, es decir captar por nuestros cinco sentidos la realidad, cuando OBSERVAMOS detallamos con nuestros ojos el entorno.
Estos juegos te pueden servir para desarrollar tus habilidades de PERCEPCIÓN, OBSERVACIÓN Y DETALLAR.
- ENCUENTRA LAS 9 DIFERENCIAS
2. OBSERVA LA IMAGEN Y RESPONDE LAS PREGUNTAS
Puedes hallar a una mujer que cae sobre un pobre hombre?
Puedes hallar un castillo de arena con un hombre con armadura en su interior?
Puedes halla a una mujer con una toalla rota?
3. RESUELVE LA SOPA DE LETRAS
La observación requiere de otros procesos necesarios en el método científico:
RECORDAR
Cada cosa que observes debe tener algo especial para ti, eso es la clave para recordar características de lo observado.
En el siguiente enlace puedes hallar juegos de memorización:
https://www.juegosdememoriagratis.com
NOMBRAR, DISCRIMINAR Y ORDENAR
Tenemos que tener la capacidad de NOMBRAR el objeto o fenómeno que hemos OBSERVADO. DISCRIMINAR cada cosa y elemento que le conforma… y si es posible darle un ORDEN a lo observado.
Un juego que te puede ayudar a desarrollar estas capacidades puede ser:
DESCRIBIR
Ahora ya estás listo para ESCRIBIR!! trata de DESCRIBIR en todos sus detalles lo que has observado SIN decir sus nombre…a ver quien adivina lo que es?
Un juego que te puede enseñar sobre este procedimiento lo puedes hallar en este enlace:
http://mundodescripcion.blogspot.com/2012/09/juegos-interactivos-aprendemos-describir.html
COMPARAR Y CLASIFICAR
A partir de nuestras descripciones ya podemos atrevernos a COMPARAR, hallar DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS para luego CLASIFICAR que es una forma de ORGANIZAR el mundo conocido.
Este tema será el de nuestra próxima CLASE!!!
TQM TPJ
ESPACIO
DIMENSIONES Y MEDICIONES
El problema del espacio es como el problema de las dimensiones que alguna vez trato un personaje llamado ARISTÓTELES (BUSCA SU BIOGRAFÍA).
tomado de: https://www.psicoactiva.com/blog/las-120-mejores-frases-de-aristoteles/
En la anterior figura podemos tener una visualización geométrica del espacio conocido o interpretado hasta el momento por la matemática.
Dimensión cero: un punto
Dimensión uno: una línea, solo conocemos un sentido del espacio
Dimensión dos: una superficie, conocemos el desplazamiento en un plano.
Dimensión tres: un volumen, conocemos el desplazamiento en un espacio.
Dimensión cuatro: el espacio a través del tiempo, conocemos el espacio antes, ahora y después.
Hay mas dimensiones??? (Indaga acerca de esto)
MEDICIÓN DEL ESPACIO
Para medir el espacio la ciencia ha creado sistemas de medición que le sirvan de referencia a las diferentes magnitudes del espacio, históricamente existieron diferentes sistemas de medición, uno para cada cultura, miremos por ejemplo :
LA LONGITUD
En esta época los sistemas de medición más comunes eran ANTROPOMÉTRICOS , es decir se basaban en las medidas del cuerpo humano:
tomado de: https://www.monografias.com/trabajos101/metrologia-como-factor-decisivo-calidad-producto/metrologia-como-factor-decisivo-calidad-producto.shtml
Este tipo de mediciones fueron muy usadas en las culturas antiguas como la EGIPCIA, o la MESOPOTÁMICA. La inconformidad con el empleo de estas medidas obligó a los dirigentes a crear una unidad de medición objetiva, así aparece la VARA.
Como imaginarán la VARA que aparece en EGIPTO se extiende por toda Mesopotamia, Grecia, Roma y evoluciona en cada región a la que se introduce. Esta unidad de medición de longitud pasa por la edad media y llega hasta la edad moderna.
Tomado de: http://lembranzasdearmariz.blogspot.com.co/2017/02/unidades-de-medida-tradicionales.html
Esta unidad de medición es introducida en América con el descubrimiento.
Durante la época moderna y el auge de la ciencia, la ILUSTRACIÓN en Francia e Inglaterra propone sistemas de medición de corte científico, así aparece el METRO.
Un grupo de científicos :
Tomado de: https://sites.google.com/site/matemagician/el-metro
se encargaron de realizar la medición del paralelo que pasa por la ciudad de París :
Tomado de: https://i.pinimg.com
Cruzando el país de Francia. Esta medida se dividió en diez millones de partes, una de ellas se llamó METRO. Fueron muchas las situaciones que afectaron a este grupo de científicos para lograr este trabajo, te recomendamos hacer la lectura acerca de la historia del metro para que te des cuenta de las dificultades que se tienen que enfrentar al hacer ciencia.
LECTURA RECOMENDADA:
Realiza la lectura y responde a las preguntas al final de la misma:
lectura historia del sistema métrico
EL SISTEMA MÉTRICO
A partir del METRO se crearon múltiplos y submúltiplos de esta unidad de medida:
Tomado de: http://es.fisicaingindustrial.wikia.com
Con la tabla anterior podemos hacer conversiones de unidades, para ello debemos recordar algo de:
- NOTACIÓN CIENTÍFICA
Esta se emplea para simplificar mediante potencias de base 10 un número, por eso es tan importante en la conversión de números decimales. Un mismo número puede ser escrito en diferentes formas empleando la notación científica:
Tomado de: http://15-16-e4a-mate-iestonygallardo.blogspot.com.co/2015/11/3112015-notacion-cientifica.html
2. PROPIEDADES DE LA POTENCIACIÓN
Recordemos algo de matemáticas referente a la operación de la potenciación:
Tomado de: https://sites.google.com/a/educacion.navarra.es/mates4eso/potencias-y-radicales
3. REGLA DE TRES
Nos permite hacer conversiones matemáticas de las diferentes unidades, en tablas de conversión basta con simplemente multiplicar el factor de conversión por el número que queremos transformar y listo.
ejemplo 1: A cuantos metros equivalen 5 Km. (Tomamos como referencia el prefijo de la tabla y la notación científica correspondiente)
ejemplo 2: A cuántos metros equivalen 18 Nanómetros. (Tomamos como referencia el prefijo de la tabla y la notación científica correspondiente)
ejemplo 3: A cuántos milímetros equivalen 4 Hectómetros?
Tomado de: hábitos.mx y caricatura de Pacoca
MIDIENDO CON EL CALIBRADOR PIE DE REY
En el laboratorio además del METRO, las REGLAS y las ESCUADRAS de medición y trazo, emplearemos un instrumento llamado CALIBRADOR PIE DE REY o también conocido como NONIO en honor a su inventor: PEDRO NUNES (Indaga su biografía).
En la imagen vemos sus partes:
Tomado de: https://www.ecured.cu/Pie_de_Rey
Las medidas se toman según el siguiente ejemplo (Para calibradores con aproximación de 0.1 mm):
Tomado de: http://todometrologia.ucoz.com/blog/2009-08-27-11
El primer número a tomar es en el ejemplo anterior el 4 ( 4 líneas de la regla se encuentran antes del CERO de la Reglilla) esta medida corresponde a la parte entera de la medición. La parte decimal depende de la aproximación del calibrador ( en este ejemplo es de 0.1 mm) se busca en la reglilla la línea que coincida con una de la Regla, en este caso es la quinta línea ( 0,5 mm de acuerdo a la aproximación del calibrador). El resultado final de la medición es de 4,5 mm.
Para calibradores con aproximación de 0.05 mm:
Tomado de: http://www.aulatecnologia.com/ESO/SEGUNDO/teoria/metrologia/metrologia.htm
La medida de acuerdo al procedimiento anterior sería: Antes del cero de la Reglilla: 56 mm como parte entera y 0.85 mm como parte decimal por que la línea que coincide con la de la regla es la línea 85. El valor total de la medida es de: 56,85 mm.
NO OLVIDES LLEVAR TU CALIBRADOR PIE DE REY A CLASES, AHÍ PRACTICAREMOS HASTA QUE APRENDAS A UTILIZARLO.
TAMBIÉN PUEDES PRACTICAR EN ESTE CALIBRADOR VIRTUAL (ingresa a el siguiente enlace y practica):
LA SUPERFICIE
Entramos al mundo de las dos dimensiones y lo primero en pensar es en las figuras geométricas básicas estudiadas por la matemáticas:
EL TRIÁNGULO
Esta figura geométrica tiene Historia, aunque ya se conocía en otras culturas iniciaremos en EGIPTO con las monumentales Pirámides:
Estas fueron tenidas en cuenta por un matemático griego llamado TALES DE MILETOS ( indaga su biografía), quien nos regala un teorema de proporcionalidad para las figuras triangulares a partir de las líneas paralelas:
Gracias a este teorema podemos calcular el tamaño de las líneas de cada rectángulo.
Otro personaje Griego crearía un nuevo teorema que nos permite conocer mediante la matemática…sin medir…el tamaño de las líneas que conforman el triángulo: PITAGORAS DE SAMOS (consulta la biografía).
Estos teoremas funcionan siempre y cuando los triángulos que calculemos sean TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS, eso quiere decir que hay otros tipos de triangulo:
Tomado de:http://queenlnf.blogspot.com.co/2009/04/clasificacion-de-triangulos-segun-sus.html
Podemos dibujarlos y elaborarlos en cartulina. Y la superficie o espacio comprendido entre sus lados..¿a qué equivale? ESTE ESPACIO PLANO SE LLAMA EN MATEMÁTICAS: ÁREA.
El área del triángulo es fácil de calcular, teniendo en cuenta la medida de dos de sus lados como condición, su resultado se expresa en unidades elevadas al cuadrado por la propiedad de la potenciación:
Tomado de: https://historiaybiografias.com/resolucion_triangulos1/
un ejemplo de cálculo sería:
Tomado de: https://www.geogebra.org/m/nrBWrmwr
En el ejemplo anterior vemos que al mismo triangulo se le calcula el área tomando como base un lado diferente para cada caso…ahí vemos la importancia de tener claro el concepto de altura del triángulo. En todos los casos el resultado es el mismo.
Como veremos más adelante cuando calculemos el PESO de un objeto, esta FUERZA de la NATURALEZA se concentra en un lugar geométrico del TRIÁNGULO ESPECÍFICO LLAMADO CENTRO DE GRAVEDAD que podemos hallar geométricamente al cruzar tres líneas llamadas MEDIANAS ( salen de la mitad de cada uno de sus lados y se dirigen al vértice opuesto):
Tomado de: http://www.wikillerato.org/Puntos_y_rectas_notables_de_los_tri%C3%A1ngulos.html
En la figura anterior se aprecia cómo podemos hallar este CENTRO DE GRAVEDAD con ayuda de un compás. ESTE TRABAJO LO REALIZAREMOS EN CLASES Y DEMOSTRAREMOS QUE ESTE ES EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL TRIÁNGULO…!!
Tomado de: Ministerio de desarrollo social y caricatura de DaniGore
OTRAS FIGURAS GEOMÉTRICAS Y EL ÁREA
Se ha calculado ya mediante ecuaciones que se transformaron en FÓRMULAS DE ÁREA diferentes figuras geométricas:
Tomado de: https://www.taringa.net/posts/info/5180912/Como-Sacar-El-Area-de-Todas-Las-Figuras-Geometricas.html
En la tabla anterior debes tener en cuenta que cada letra representa una variable o medida a tomar en la figura para luego ser reemplazada en la ecuación o fórmula correspondiente. En clase practicaremos estos cálculos.
EL VOLUMEN
Bienvenidos a la tercera dimensión. Al hablar de volumen debemos configurar nuestra mente en tres dimensiones: ALTO, ANCHO Y LARGO. Los objetos ahora se asemejan al mundo real que conocemos.
Tomado de: https://mauriciomedinasierra.wordpress.com/primer-corte/conceptos/volumen/tabla-de-areas-y-volumenes-figuras-geometricas/
En la anterior gráfica podemos ver las ecuaciones a emplear para cada figura geométrica de volumen e inclusive su desarrollo en un plano para que las podamos elaborar.
Esto me trae a la memoria que durante la época antigua se llegó a pensar en la cultura Griega que debido a la perfección de estas figuras geométricas, los elementos que se llamaban básicos tenían una representación en estas figuras, PLATÓN ( indaga su biografía) pensaba así:
Tomado de: https://joedubs.com/platonic-solids/
«Let’s imagine you are on the inside of a sphere and are asked to make a bunch of different three-dimensional forms using only straight lines that all touch the surface of the sphere. You could make all kinds, an infinite amount actually. But if every line had to be of equal length, and all the shapes made had to be the same, you could only make 5 different ‘perfect solids’ if you will.» (https://joedubs.com/platonic-solids/)
Miremos como podemos construir estas figuras geométricas:
Tomado de: http://roydenizsan.blogspot.com.co/2009/12/solidos-platonicos.html
La anterior solo es una forma de construir estos sólidos tan representativos. Durante la edad Media esta concepción se perfeccionó y JOHANNES KEPLER (indaga su biografía) elaboró un modelo de órbitas planetarias basado en estas figuras geométricas:
Tomado de: https://commons.wikimedia.org/
Bien hasta el momento tenemos un gran trabajo por hacer. Elaboramos todos estos modelos para preparar nuestro gran proyecto de GEOMETRÍA Y NATURALEZA!
LECTURA RECOMENDADA 2
Existen diferentes unidades de medición para otras variables de la naturaleza, PESO, TIEMPO, ENERGÍA, ETC. Lee atentamente el siguiente texto y transcribe las principales a tu cuaderno de apuntes, están definidas según el concepto actual de la ciencia…pero recuerda con el tiempo puede cambiar:
MASA Y DENSIDAD
Tomado de: http://www.areaciencias.com/fisica/plasma.html
En la gráfica anterior observamos los diferentes estados de agregación de la materia tal como la conocemos, podemos observar cómo al aumentar la cantidad de energía al interior de la materia esta se disgrega en formas que contienen cada vez mayor MOVIMIENTO.
INDAGACIÓN 2
Que otros estados de la materia existen? que sabes tu acerca de EL CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN o del famoso EXCITONIO?? Investiga estos conceptos y consigna en tu cuaderno de apuntes. En clases hablaremos al respecto.
Tomado de: hábitos.mx y caricatura de Alecu
MATERIA
Para la ciencia los elementos de los cuales se compone la materia son los llamados ÁTOMOS..pero estos tienen otras partículas:
Tomado de: https://eltamiz.com/esas-maravillosas-particulas/
Estos estados de agregación de masa por unidad de volumen definen lo que conocemos como densidad.
Históricamente el concepto MASA evoluciona con el desarrollo de las unidades de medición del PESO y con los instrumentos que se emplean, a partir de la tradicional BALANZA.
Tomado de:http://blogleo.com.ar/historia-balanza-egipcia-electronica/
En la imagen anterior podemos ver que la existencia de la balanza es muy antigua, imagina que los Egipcios la consideraban parte de la justicia y equidad. En la imagen vemos a ANUBIS (Dios egipcio, indagar quien era) cuando pesaba el corazón de los hombres y sus acciones para saber si eran dignos de ir al Cielo.
A partir de ahí la balanza fue evolucionando con el fin de lograr mayor exactitud:
Tomado de: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_operadores.htm
En el laboratorio emplearemos este tipo de balanza:
Tomado de: http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/
Recuerda asistir a los laboratorios, son la practica de estas teorías.
Las unidades de medición de la masa se pueden obtener en la siguiente tabla:
Tomado de: http://quimicageneral.tripod.com/id13.html
Como observaste en la tabla anterior tenemos unas unidades ONZA, LIBRA que pertenecen a un sistema llamado INGLÉS que también se emplea en la ciencia. Dentro de este sistema INGLÉS también unidades de medición para la longitud tal como EL PIE, LA YARDA Y LA PULGADA…indaga en qué consisten.
El ejercicio con esta tabla es similar al de las unidades de longitud, se multiplica por el factor de conversión que aparece al cruzarse en la columna UNIDAD (Donde ubicas el valor a convertir) con la Fila donde aparecen diferentes unidades de medición (donde ubicas el valor al cual se desea convertir).
ejemplo 1: convertir 5 Kg a onzas.
DENSIDAD
Recuerdas cuando hablábamos del estado de agregación de la materia, pues dependiendo de este estado unos pesan más otros menos y así se ubican, mira el ejemplo con estos líquidos:
Tomado de: https://www.pinterest.com.mx/
De acuerdo a la imagen anterior, como están unidas las moléculas en cada líquido?
Igualmente mediante una simple mezcla podemos aumentar la densidad de un medio en este caso del agua:
Tomado de: http://conceptodefinicion.de/densidad/
En el primer vaso un huevo en agua, en el segundo caso se ha agregado sal al agua…ahora el huevo flota. Porque?
PARA MEDIR LA DENSIDAD
En el siguiente experimento encontramos cómo medir la densidad de un objeto.
Tomado de: http://fisicayquimicamontserratroig.blogspot.com.co/2013/10/1-eso-masa-densidad-y-medidas.html
TRABAJO 1
TEMPERATURA Y PRESIÓN
Encontrar una medida para el grado de temperatura al cual se someten los alimentos en su cocción o a la cual nos encontramos con fiebre…o a la cual se encuentra nuestro medio ambiente ha sido una gran tarea para los científicos de diferentes épocas.
En el anterior video puedes darte cuenta de los trabajos de diferentes científicos para la creación de las diferentes escalas existentes para la medición de la temperatura de las que destacaremos ESCALA KELVIN O ABSOLUTA, ESCALA CELSIUS O CENTÍGRADA Y LA ESCALA FAHRENHEIT.
Un ejemplo del uso de esta tabla es el siguiente:
El agua en la escala celsius se comporta según la gráfica que estudiaremos en Clases:
Claro que para entender mejor esta gráfica debemos saber que es graficar en un plano cartesiano…recuerdas?
Cada eje representa una variable: En el eje horizontal EL TIEMPO que va transcurriendo mientras se calienta el agua desde su estado inicial SÓLIDO. El eje vertical representa la TEMPERATURA en grados centígrados desde -20 que inicia el proceso hasta 140 o mas grados. Hay cinco tramos definidos por los estados de la materia ( agua en este caso):
SÓLIDO: Entre -20 y 0 grados de temperatura
SÓLIDO Y LÍQUIDO: Punto de FUSIÓN del agua a 0 grado centígrados. El agua permanece en esta temperatura hasta que todo el hielo se transforme en agua líquida.
LÍQUIDO: entre los 0 y los 100 grados, el agua permanece en este estado.
LÍQUIDO Y GAS: Punto de EBULLICIÓN del agua. El agua permanece a esta temperatura de 100 grados hasta que todo el líquido se transforma en vapor.
GAS: Temperatura superior a 100 grados.
Vale la pena recordar que los estados plasmáticos se logran en condiciones de corriente eléctrica superiores a 2000 Watts (Indaga esta unidad de Potencia).
Los procesos a través de los cuales la materia cambia de estado pueden ser reversibles, mira los nombres que reciben:
Tomado de: http://machinemachine.net/text/ideas/system-of-enthalpy/
Apareció una palabra nueva ENTALPÍA…a que se refiere?
Tomado de: hábitos.mex y caricatura de Pizarro
PRESIÓN
Muchos objetos pueden hacer presión sobre otros…:
OBJETOS SÓLIDOS: El libro Azul en la imagen hace presión (PESO) sobre el libro Verde, y el libro Rojo a su vez sobre los dos libros que se encuentran bajo él.
OBJETOS LÍQUIDOS: El agua hace presión(PRESIÓN HIDROSTÁTICA) sobre toda la superficie del huevo.
OBJETOS GASEOSOS: El aire caliente dentro del globo hace presión contra las paredes de Tela del globo y el Aire exterior (PRESIÓN ATMOSFÉRICA) hace presión contra el globo.
Si la PRESIÓN que ejercemos contra un objeto es mayor que su RESISTENCIA podemos DEFORMAR el objeto tal como ocurre en el siguiente ejemplo:
Tomado de: http://www.thinkstockphotos.com/
Podemos observar como el resorte se COMPRIME y cambia de tamaño en la medida que el PESO aumenta, el PESO ejerce una PRESIÓN sobre el resorte.
En los líquidos ocurre algo similar, recordemos que el agua PESA y a mayor cantidad de agua… mayor cantidad de peso..mayor fuerza ejerce el agua, por eso ocurre este fenómeno que vemos en la figura:
En la parte superior (cuadro amarillo) hay menor cantidad de agua por lo tanto la PRESIÓN del agua es menor y la fuerza con que sale el chorro de agua es menor.
En la parte inferior (cuadro amarillo más cuadro rojo) hay mayor cantidad de agua por lo tanto la PRESIÓN del agua es mayor y la fuerza con que sale el chorro de agua es mayor.
Esto indica que si nos sumergimos solo a poca profundidad de agua en una piscina la PRESIÓN que ejerce el agua sobre nuestro cuerpo es menor. Pero si nos vamos a grandes profundidades la mayor cantidad de agua sobre nosotros ejercerá una gran presión sobre nosotros.
Tomado de: http://buceouruguay.blogspot.com.co/2011/10/el-mundo-submarino-espacios-aereos-y.html
A medida que bajamos a mayor profundidad la PRESIÓN ocasionada por el PESO del agua contra nosotros COMPRIME nuestros pulmones y los DEFORMA haciéndoles mas pequeños, disminuyendo nuestra capacidad de respirar.
SIEMPRE estamos sometidos a el efecto de la PRESIÓN, incluso en la superficie nos afecta la PRESIÓN del aire que es un gas y PESA sobre nosotros:
Tomado de: http://cienciasconsalud.blogspot.com.co/2012/08/experimento-de-presion-atmosferica.html
En la figura observamos como la PRESIÓN del aire cambia según la altura, a nivel del mar pesa sobre nosotros una mayor cantidad de aire, a este nivel se conoce como 1 ATMÓSFERA DE PRESIÓN. A medida que subimos la montaña la presión disminuye por que hay menos cantidad de aire sobre nosotros, por ello en regiones muy elevadas la falta de oxígeno obliga a emplear trajes especiales.
Históricamente quien descubre el efecto de la PRESIÓN ATMOSFÉRICA es un científico llamado Evangelista TORRICELLI (indaga su biografía). quien realizó un experimento empleando mercurio en un tubo cerrado… pero de eso hablaremos en clase, con lo que tu indagues.
Sabes que la PRESIÓN ATMOSFÉRICA tiene que ver con el cambio del CLIMA?
En la gráfica anterior vemos como el aire frío llega al mar y se calienta, el aire caliente asciende generando una BAJA PRESIÓN sobre el suelo. En sentido contrario el aire se enfría a grandes alturas y comienza a descender generando una ALTA PRESIÓN sobre el suelo. La TEMPERATURA y la PRESIÓN entonces se relacionan.
En estos casos la capa de la ATMÓSFERA como apreciamos en la figura anterior sufre una DEFORMACIÓN.
INDAGACIÓN 3
El efecto de la PRESIÓN como la apreciaste anteriormente afecta todos los seres de la naturaleza, indaga cómo la PRESIÓN afecta por ejemplo nuestro SISTEMA CIRCULATORIO y el de las PLANTAS. Toma nota en tu cuaderno de apuntes.
GRAVEDAD
Una vez hace mucho tiempo un científico llamado GALILEO GALILEI ( indaga su biografía) subió a la torre inclinada de PISA en Italia y lanzó dos balas de cañón elaboradas del mismo material pero de tamaño diferente, es decir pesaban diferente. Las soltó al mismo tiempo y adivina cual cayó primero?
Tomado de: https://espaciociencia.com/que-es-la-gravedad/
La gente antiguamente pensaba que la bola grande caería primero porque pesaba mas, pero Galileo demostró lo contrario: AMBAS BOLAS CAYERON AL MISMO TIEMPO, no importaba su tamaño. no importaba su peso…una misma fuerza IGUAL para ambas las atraía hacia la tierra…esa fuerza es la GRAVEDAD.
Durante mucho tiempo la gente supo de la existencia de esta fuerza, pero solo ISAAC NEWTON (Indaga su biografía) basado en los descubrimientos de otros científicos como por ejemplo JOHANNES KEPLER de quien ya sabes, pudo calcular el valor promedio de esta fuerza…que terminó siendo descubierta como una ACELERACIÓN.
Tomado de: https://www.pinterest.es/
En la gráfica anterior vemos el caso de la manzana (mito?) y el enunciado de la SEGUNDA LEY DE NEWTON donde este científico encuentra una relación directa entre la MASA de los objetos y una forma de ACELERACIÓN llamada GRAVEDAD. Con esta información previa NEWTON encuentra la famosa ecuación de la GRAVITACIÓN UNIVERSAL que se aplica a los planetas:
En esta ecuación podemos ver las variables y sus relaciones, la MASA de los cuerpos se encuentran en el numerador es decir son DIRECTAMENTE PROPORCIONALES a la FUERZA, es decir a MAYOR MASA HAY MAYOR FUERZA DE ATRACCIÓN entre los planetas.
La distancia se encuentra en el denominador es decir son INVERSAMENTE PROPORCIONALES a la FUERZA, entonces a MAYOR DISTANCIA HAY MENOR FUERZA DE ATRACCIÓN entre los planetas.
De acuerdo a lo anterior la FUERZA DE GRAVEDAD de los planetas del sistema solar cambia según el tamaño del planeta:
Tomado de: http://mipizarron.com/cursos/fisica.1506/
Como podemos leer en la tabla, al aumentar el DIÁMETRO ECUATORIAL del planeta es decir su TAMAÑO, aumenta su MASA y aumenta su GRAVEDAD. Cómo será el comportamiento del cuerpo humano en cada planeta de acuerdo a la gravedad?
Claro que nuestro sistema solar no es lo mas grande conocido, veamos este video y pensemos en lo pequeños que somos:
CONCEPTO DE GRAVEDAD
Cuando hablamos de este concepto, debemos tener en cuenta que ha cambiado con el tiempo.
Para ARISTÓTELES tenía que ver con la sustancia de la cual estaban hechas las cosas, cada objeto de acuerdo a su naturaleza buscaba su posición en el universo:
Tomado de: https://recuerdosdepandora.com/ciencia/fisica/la-gravedad-segun-aristoteles
Para GALILEO Y NEWTON la gravedad es una fuerza dela naturaleza:
Tomado de: https://www.fisicalab.com/apartado/ley-gravitacion-universal#contenidos
Para EINSTEIN (indaga su biografía) es una dobladura en el espacio-tiempo
Tomado de: http://iglesiassicardi.blogspot.com.co/2015/12/todo-es-relativo-y-doblado.html
Este último modelo es el que nos ayudará a conceptualizar la gravedad científicamente como una DEFORMACIÓN en el tejido del ESPACIO-TIEMPO producido por la MASA de los objetos que se sostienen en el UNIVERSO. Dicha deformación obliga a los objetos que se acercan a ella a desviar su trayectoria, cayendo en su influencia. Dependiendo de su velocidad y su masa podrán o no permanecer indefinidamente afectados por su influencia.
LECTURA RECOMENDADA 3
Hay elementos masivos en nuestro universo, con una gravedad tan enorme que ni siquiera la luz puede escapar de ellos, se llaman agujeros negros. Realiza la lectura recomendada, subraya las ideas principales y elabora un mapa conceptual:
TRABAJO 2
| PROPUESTA DE PROYECTO 2 MIDIENDO LA NATURALEZA | |
| PROBLEMA
¿Cómo medir las características de los objetos sólidos, líquidos y gaseosos de la naturaleza? OBJETIVOS Encontrar CARACTERÍSTICAS medibles en los diferentes objetos de la naturaleza clasificados en sus estados básicos Emplear adecuadamente APARATOS PARA MEDICIÓN acordes a las CARACTERISTICAS a medir Obtener DATOS MEDIBLES que nos permitan comparar los objetos de la naturaleza.
|
|
| ACTIVIDAD PROPUESTA | RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS |
 |
Barómetro casero
http://www.ciese.org/curriculum/weatherproj2/es/docs/barometro.shtml
https://www.youtube.com/watch?v=XhUs-SGBe5s
|
 |
Anemómetro
http://www.askix.com/huevo-de-pascua-anemometro-medidor-de-velocidad-de-viento.html
|
 |
Densímetro
https://www.musicjinni.com/KfLqf4cnLbn/Dens%C3%ADmetro-casero.html
|
 |
Separación de sólidos y líquidos
https://es.slideshare.net/DGS998/8-mtodos-de-separacin-de-mezclas-6423431
|
 |
Relojes de Sol
https://www.youtube.com/watch?v=vGpYNdsCNbs
https://relojesdesol.wordpress.com/2012/05/19/reloj-diptico/
|
 |
Termómetro casero
https://www.youtube.com/watch?v=I2TY1ueT-ms
|
ENERGÍA
Todo cuanto existe…absolutamente todo es una forma de energía.
El sol es nuestra natural fuente de energía, en la imagen veamos cuánto se aprovecha de toda esta energía que llega desde el astro rey:
Tomado de: https://pmm.nasa.gov/education/lesson-plans/global-energy-budget
Del 100% de la energía que se recibe del sol:
6 % es reflejado por la atmósfera
16 % es absorbido por la atmósfera.
20 % es reflejado por las nubes.
3 % es absorbido por las nubes.
4 % es reflejado por la superficie de la tierra.
51 % es absorbido por la tierra y los océanos.
De este 51 % se produce en la tierra las numerosas fuentes de energía que empleamos.
CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA
El siguiente cuadro nos muestra una clasificación de las fuentes de energía que empleamos en la tierra:
Tomado de: http://www.areaciencias.com/fisica/fuentes-de-energia.html
COMBUSTIBLES FÓSILES
Estos combustibles hacen parte de los combustibles no renovables es decir que no se pueden recuperar y producen desechos tóxicos.
EL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS
La siguiente gráfica nos muestra los productos que obtenemos en el proceso de destilación del petróleo a diferentes temperaturas:
Tomado de: http://gallegodiesel.blogspot.com.co/2010/08/acpm.html
De igual forma ocurre con el Carbón:
Tomado de: https://es.slideshare.net/Tecno_Agreda/derivados-del-carbn-y-el-petrleo
En todos los casos igual que con los GASES, lo que se pretende es quemar el combustible para que libere energía en forma de CALOR y esta caliente el AGUA y la lleve a estado de VAPOR el cual produce mayor presión en una turbina que transforma la ENERGÍA TÉRMICA (producto del CALOR) en ENERGÍA MECÁNICA ( movimiento de la turbina), este movimiento a su vez hace rotar un GENERADOR que produce ENERGÍA ELÉCTRICA.
Tomado de: https://sites.google.com/site/loscombustiblesfosiless2/2—produccion-de-la-energia-de-combustibles-fosiles/2-2-transformar-la-energia-de-combustibles-fosiles-en-energia-electrica
El proceso se puede ver en la gráfica anterior.
COMBUSTIBLE NUCLEAR
Tomado de: http://recursostic.educacion.es/eda/web/eda2010/newton/materiales/ruiz_perales_francisco_p3/fuentes_nuclear.html
La gráfica anterior nos muestra la producción de energía eléctrica a partir de combustible nuclear, el principio es casi igual al anterior con la única diferencia de que el combustible es ahora un material RADIACTIVO que se expone a un proceso de FISIÓN NUCLEAR que genera el calor necesario para transformar el AGUA en VAPOR.
Para entender este proceso mejor te sugiero veas el siguiente video:
ENERGÍA SOLAR INDIRECTA
En este campo de energías ingresamos a las energías RENOVABLES, es decir que no se agotan en la naturaleza y que se pueden recuperar siempre y cuando las cuidemos.
ENERGÍA HIDRÁULICA
Tomado de: http://www.trasfondoinformativo.com/2014/06/la-realidad-de-por-que-la-presa-la.html
ENERGÍA EÓLICA
Tomado de: https://ovacen.com/mitos-de-la-energia-eolica/
ENERGÍA DE BIOMASA
Tomado de: https://globalelectricity.wordpress.com/2013/10/17/central-de-cogeneracion-mediante-biomasa/
ENERGÍA SOLAR DIRECTA
TÉRMICA
Tomado de: https://www.tes.com/lessons/BYQzhPxe3WMZCA/energias-renovables
FOTOVOLTAICA
Tomado de: http://recursostic.educacion.es/eda/web/eda2010/newton/materiales/ruiz_perales_francisco_p3/fuentes_fotovoltaica.html
ENERGÍA MAREOMOTRIZ
Tomado de: http://blog.tecnoceano.com/?p=234
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Tomado de: http://www.lampadia.com/analisis/recursos-naturales/la-energia-geotermica-un-potencial-por-desarrollar/
INDAGACIÓN
Existen otras formas de Energía?? apuesto que sí, indaga otras formas de producir energía LIMPIA y toma notas en tu cuaderno de apuntes.
PLANES DE MEJORAMIENTO SEXTOS Y SÉPTIMOS
En caso que no hayas alcanzado lo logros durante este semestre en la asignatura, debes ingresar a :
https://9fisicaolaya.com/actividades-2/
GRADOS OCTAVO Y NOVENO
Bienvenidos estudiantes grado Octavo y Noveno, en este nivel de la física comprenderemos algunos conceptos que son esenciales para el conocimiento de la ciencia.
A continuación conocerás los derechos básicos de aprendizaje de este nivel:
DERECHOS BÁSICOS DE APRENDIZAJE GRADO OCTAVO Y NOVENO PARA FÍSICA:
Comprende el funcionamiento de máquinas térmicas (motores de combustión, refrigeración) por medio de las leyes de la termodinámica (primera y segunda ley).
Evidencias de aprendizaje
- Describe el cambio en la energía interna de un sistema a partir del trabajo mecánico realizado y del calor transferido.
- Explica la primera ley de la termodinámica a partir de la energía interna de un sistema, el calor y el trabajo, con relación a la conservación de la energía.
- Describe la eficiencia mecánica de una máquina a partir de las relaciones entre el calor y trabajo mecánico mediante la segunda ley de la termodinámica.
- Explica, haciendo uso de las leyes termodinámicas, el funcionamiento térmico de diferentes máquinas (motor de combustión, refrigerador).
Comprende que el comportamiento de un gas ideal está determinado por las relaciones entre Temperatura (T), Presión (P), Volumen (V) y Cantidad de sustancia (n).
Evidencias de aprendizaje
- Interpreta los resultados de experimentos en los cuales analiza el comportamiento de un gas ideal al variar su temperatura, volumen, presión y cantidad de gas, explicando cómo influyen estas variables en el comportamiento observado.
- Explica el comportamiento (difusión, compresión, dilatación, fluidez) de los gases a partir de la teoría cinético molecular.
- Explica eventos cotidianos, (funcionamiento de un globo aerostático, pipetas de gas, inflar/ explotar una bomba), a partir de relaciones matemáticas entre variables como la presión, la temperatura, la cantidad de gas y el volumen, identificando cómo las leyes de los gases (Boyle Mariotte, Charles, Gay-Lussac, Ley combinada, ecuación de estado) permiten establecer dichas relaciones.
Comprende que el movimiento de un cuerpo, en un marco de referencia inercial dado, se puede describir con gráficos y predecir por medio de expresiones matemáticas.
Evidencias de aprendizaje
- Describe el movimiento de un cuerpo (rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado, en dos dimensiones – circular uniforme y parabólico) en gráficos que relacionan el desplazamiento, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.
- Predice el movimiento de un cuerpo a partir de las expresiones matemáticas con las que se relaciona, según el caso, la distancia recorrida, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.
- Identifica las modificaciones necesarias en la descripción del movimiento de un cuerpo, representada en gráficos, cuando se cambia de marco de referencia.
TEMÁTICAS PROPUESTAS
| Temáticas (Semanas) | Contenidos |
| MECANISMOS | Introducción a la clase. Metodología de Trabajo.
MÉTODO CIENTÍFICO, Desarrollo de habilidades de pensamiento científico. Observación, Clasificación, Conceptos de Valor y Variable, Relación de variables, Conjetura e Hipótesis, Indagación, Experimentación y Conclusión. Palanca, polea, engranaje, cadena, tornillo, Leva, Cigüeñal, Manivela.
|
| MOTOR DE COMBUSTIÓN | Historia del Motor. Motor de Vapor. Motor de combustión interna a Gasolina y Diesel.
Historia del Transporte con motor. (exposiciones) (Camioneta o furgón, Tractor, Motocicleta, Cosechadora, Automóvil, Tren, Patineta, Avión, Cohete, Helicóptero, Globo o Dirigible, Drones, Submarino, Grua y excavadoras, Ambulancias, Bus, Tractomula, Barco de carga y barco de pasajeros) PARTES DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN LEYES DE LA TERMODINÁMICA. |
| MOTOR ELÉCTRICO | Historia de la Electricidad, Circuitos eléctricos.
Historia del motor eléctrico. Partes del motor Eléctrico. Funcionamiento del motor Eléctrico. |
| Presión y Temperatura | Conceptualización.
TEMPERATURA. Historia del Termómetro. Escalas de temperatura. Concepto de CALOR Y TEMPERATURA. PRESIÓN. Historia del Barómetro. Escalas barométricas. |
| Volumen y cantidad de materia | VOLUMEN. Concepto de espacio. Unidades de medición.
MASA. Conceptualización, Concepto de DENSIDAD. Unidades de medición. |
| PROYECTO 1: EL EMPLEO DE MOTORES DE VAPOR Y ELÉCTRICOS | |
| LABORATORIO 1: CIRCUITOS ELÉCTRICOS. | |
| MOVIMIENTO | Variables del movimiento:
TIEMPO. Historia de los aparatos para la medición del tiempo. Unidades de medición. ESPACIO. DIMENSIONES Y DISTANCIAS. RAPIDEZ Y VELOCIDAD. ACELERACIÓN |
| TIPOS DE MOVIMIENTO | DESPLAZAMIENTO Y TRAYECTORIA.
Movimiento uniforme y acelerado. Movimiento horizontal y vertical. Movimiento Parabólico. Movimiento circular y sinusoidal. Movimiento armónico simple. |
| REPRESENTACIONES GRÁFICAS Y MATEMÁTICAS DEL MOVIMIENTO | Plano cartesiano.
Ecuaciones del Movimiento, Gráficas espacio-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración -tiempo.
|
| PROYECTO 2: CONSTRUCCIÓN CATAPULTA | |
| LABORATORIO 2: CALCULO DEL MOVIMIENTO PARABÓLICO | |
MÉTODO CIENTÍFICO
Habiendo conocido los elementos básicos necesarios para iniciar un proceso de investigación (observar, describir, clasificar, etc) ya podemos introducirnos en preparar una PROPUESTA DE PROYECTO.
En nuestro caso como la temática es conocer acerca del calor y la termodinámica, emplearemos los vehículos como la estrategia para conocer acerca de estos conceptos.
Los Vehículos emplean MOTORES en donde a su vez se cumplen las condiciones de CALOR y TEMPERATURA necesarias para desarrollar procesos TERMODINÁMICOS y comprenderlos a través de una objeto real.
Las posibilidades de presentar proyecto son las siguientes:
HELICÓPTEROS, PATINETAS, MOTOCICLETAS, BARCOS DE GUERRA, AMBULANCIAS, CAMIONES Y FURGONES, DRONES, AVIONES, TRENES, GRÚAS Y EXCAVADORAS, COSECHADORAS, SUBMARINOS, BARCOS DE CARGA, GLOBOS, AUTOMÓVILES, BARCOS DE PASAJEROS Y CRUCEROS, COHETES, ETC.
En grupos iniciaremos el proceso.
- Elección del tema del proyecto
- Revisión de antecedentes
- Selección del problema de investigación
- Marco Teórico
- Objetivos
- Metodología
- Plan de trabajo
- Elaboración del proyecto
- Conclusiones
- Sustentación
En el primer paso nos agruparemos en pares de estudiantes y escogeremos el tema de proyecto.
En seguida buscaremos información sobre el tema, es decir los antecedentes.
Junto con el profesor seleccionaremos el problema de investigación y planearemos los siguientes pasos a seguir.
¡¡¡Vamos a elaborar un prototipo del tema seleccionado impulsado por un motor de vapor casero !!
MOTOR DE VAPOR Y GASOLINA
Esta es una historia que parte desde las necesidades creadas por el hombre, se sabe que el invierno en Europa del norte suele ser bastante fuerte, las chimeneas suelen ser una necesidad vital en las viviendas para brindar el calor necesario, además de ser en algunos casos el lugar para preparar alimentos.
Esta necesidad obligaba a obtener leña de los árboles, además de tener todo lo indispensable para la limpieza de las chimeneas, lugar angosto únicamente apto para los niños.
Tomado de: quepasada.cc/inhumana-vida-de-los-ninos-deshollinadores-en-la-era-victoriana/
Con el tiempo los bosques lentamente se fueron acabando, obligando al hombre a buscar otra solución como combustible.
Tomado de: http://myblog-arnaiz.blogspot.com
La solución se encontró en el carbón de minas, donde por razones de economía nuevamente los niños fueron protagonistas:
Tomado de: http://blogdelaclasedehistoria.blogspot.com/2015/12/el-carbon-la-fuente-de-energia-de-la.html
Tomado de: https://wsimag.com/es/economia-y-politica/29607-historia-de-los-ninos-trabajadores
Las condiciones de trabajo de los niños y de cualquier trabajador era cruel, largas jornadas de 18 horas de trabajo bajo tierra, con solo dos horas para desayunar y almorzar. Jornadas que llevaron a la muerte a muchos de estos niños trabajadores, por asfixia, pulmonía, inanición y ahogamiento por inundaciones.
Tomado de: https://profediegoestin.wordpress.com/2015/10
La búsqueda por solucionar este problema no fue retirar a los niños del trabajo sino de buscar mecanismos que permitieran retirar el agua de las minas que se inundaban ante las lluvias.
Tomado de: http://lassietegotas.blogspot.com/2010/11/el-burro-de-la-noria-iii.html
Mecanismos como la noria del burro fueron empleadas en muchas minas, e incluso para la extracción de agua par el consumo humano de pozos. Como ya imaginarás el trato inhumano que se realizaba con los niños también se extendió a los pobres animales que no daban aguante ante el trabajo continuo. Había que crear una máquina.
Personajes como THOMAS NEWCOMEN Y SAVERY entre otros diseñaron las primeras máquinas que trabajaban como motores impulsados por el vapor, con el fin de reemplazar a los animales de carga en trabajos pesados.
pronto el motor de Vapor se fue tomando mas espacios en la sociedad industrial. Luego JAMES WATT perfeccionó el motor de vapor , mejorando su rendimiento.
Las industrias de la metalurgia y las industrias textiles requerían de este mecanismo.
Tomado de: http://bloggdehistoria2012.blogspot.com/2012/05/la-metalurgia.html
Tomado de : https://upload.wikimedia.org/commons/b/bc/Taller
Sin embargo con el tiempo el carbón también se agotaría y el hombre buscaría una nueva solución en el petróleo.
Tomado de: http://noqueremosinundarnos.blogspot.com/
Este descubrimiento significó el desarrollo de un nuevo motor. El motor de combustión de gasolina.
Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/George_Brayton
La producción de diferentes industrias habían encontrado un nuevo aliado.
La industria del armamento
Tomado de: https://www.larazon.es/cultura/el-terror-para-los-ojos-de-un-extranjero-JJ14594940
La industria del transporte
Tomado de: http://moranelvis142.blogspot.com
TPJ
MECANISMOS
Observa el siguiente video:
Como puedes ver hay una cantidad de elementos (mecanismos) que componen un motor de combustión a gasolina de 4 tiempos.
En la siguiente imagen puedes observar algunos de ellos:
tomado de: http://www.portalelectromecanico.org/CURSOS/MotoresCombustion/partes_del_motor_ciclo_otto.html
Estas piezas al igual que muchas otras se llaman MECANISMOS y en conjunto forman los diferentes APARATOS que empleamos en nuestra vida cotidiana. Vamos a estudiar algunos de ellos:
PALANCAS
La biela y el Cigüeñal son elementos clasificados como PALANCAS, pues permiten mediante el uso de una fuerza PEQUEÑA aumentar el rendimiento de la misma y obtener una fuerza GRANDE.
tomado de: https://www.anfrix.com/2008/03/la-turbulenta-historia-del-texto-perdido-de-arquimedes/
ARQUÍMEDES (de quien debes hacer indagación ?) se considera autor de este MECANISMO, la palanca utiliza el principio del EQUILIBRIO para repartir equitativamente el PESO en los extremos de una barra, haciendo las veces de balanza.
Los elementos que caracterizan una palanca son:
tomado de: https://eudotec.wordpress.com/2011/02/22/la-palanca/
De igual forma las palancas se clasifican en:
tomado de:https://www.edu.xunta.es/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947673/contido/21_la_palanca.html
Puedes indagar ejemplos de tipos de palancas, muchos aparatos y herramientas emplean la PALANCA como mecanismo.
POLEAS
La polea es un MECANISMO que nos permite transformar un movimiento circular en un movimiento lineal mediante el uso de una correa o cadena, de igual forma nos permite transmitir el movimiento de un eje a otro aunque los separe una gran distancia.
tomado de: https://sites.google.com/site/gabrielmecanismos/Home/parte-iii/transformacion-de-movimiento-giratorio-en-giratorio/1-2—sistema-polea-correa
las poleas pueden ser de varios tipos:
tomado de: https://tiposde.top/polea/
ENGRANAJES
Los engranajes son mecanismos que transmiten el movimiento, además de potencia y fuerza. Se componen de numerosos dientes que se intercalan uno a otro para transmitir el movimiento.
Generalmente el engranaje de mayor tamaño recibe el nombre de RUEDA y el de menor tamaño el nombre de PIÑON.
Los engranajes pueden ser de varios tipos :
tomado de:https://www.mecatronicalatam.com/tutorial/es/mecanica/mecanismos/engranaje
TORNILLO
Los tornillos emplean lo que en física llamamos el PLANO INCLINADO para facilitar su trabajo.
tomado de: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_tornillo.htm
Algunos tipos de tornillos:
tomado de: https://co.pinterest.com/pin/432275264210072820/
ENERGÍA ELÉCTRICA
Para comprender esta forma de energía debemos retroceder a los principios de un descubrimiento llamado más tarde ELECTROSTÁTICA.
Tomado de: http://www.areatecnologia.com/electricidad/descubrimiento-de-la-electricidad.html
En la imagen anterior podemos observar a algunos de los científicos que contribuyeron al descubrimiento de este tipo de energía y a su utilización.
Pero que es la electricidad? Miremos el siguiente video:
La ELECTRICIDAD se presenta entonces cuando los electrones libres que se encuentran en las últimas capas del átomo se mueven, se desprenden del átomo…y la CORRIENTE ELÉCTRICA se presenta cuando todos estos electrones se mueven en una dirección.
LA ELECTROSTÁTICA o electricidad estática, se presenta de varias formas:
Tomado de: http://www.educaciontecnologica.cl/electricidad_estatica.htm
En la figura anterior podemos observar como por FROTAMIENTO podemos generar electricidad estática, los electrones libres (de las capas externas del átomo) de la tela se desprenden y se transfieren al peine, eso se debe a que las uniones entre los electrones de la tela son mas débiles que las del peine, entonces los electrones de la tela se ven obligados a saltar en esa dirección.
Una vez electrificado el peine con cargas negativas (electrones) puede atraer al papel que está lleno de cargas positivas, como un IMÁN!
Este mismo fenómeno se puede lograr si frotas un globo con tela de lana y luego lo acercas a tu cabello, este inmediatamente se levanta.
Varios científicos entre ellos, MICHAEL FARADAY (indaga su biografía) y ANDRÉ- MARIE AMPERE (indaga su biografía) encontraron una relación entre la electricidad y el magnetismo.
Este aparato permitió descubrir que un IMÁN podía obligar a los electrones libres a orientarse y encaminarse en una dirección, es decir a crear una CORRIENTE ELÉCTRICA, esto ocurría cuando el IMÁN giraba alrededor de ESPIRAS de COBRE. Así había aparecido por primera vez un GENERADOR DE ELECTRICIDAD.
EL GENERADOR DE ELECTRICIDAD
Tomado de: https://sites.google.com/site/fisicacbtis162/services/3-2-8-generador-de-corriente-alterna-y-corriente-continua-1
En la figura anterior podemos observar el funcionamiento del GENERADOR DE ELECTRICIDAD, una PALANCA produce el movimiento necesario para que las ESPIRAS de cobre giren dentro del CAMPO MAGNÉTICO generado por el IMÁN. Este campo magnético se encarga de tomar los electrones libres de los átomos del cobre y orientarlos en una dirección, es decir crear CORRIENTE ELÉCTRICA que circula por dentro del alambre de cobre (Buen material CONDUCTOR). Esta corriente es atrapada por las ESCOBILLAS (generalmente de carbón) y circulan por el cable. En la figura se observa que la corriente eléctrica pasa por un AMPERÍMETRO que nos indica la cantidad de corriente que circula y luego pasa por una lámpara que hace las veces de RESISTENCIA, la lámpara se enciende y la corriente eléctrica sigue su camino hasta que se cierra el CIRCUITO ELÉCTRICO.
CIRCUITO ELÉCTRICO
Como vimos anteriormente para que la CORRIENTE ELÉCTRICA se desplace, necesita de un CIRCUITO el cual debe tener como mínimo ciertos elementos:
Tomado de: https://www.ceac.es/blog/electricidad-basica-tipos-de-circuitos-electricos-y-sus-usos
En la anterior figura detallamos:
GENERADOR: que es el encargado de producir la DIFERENCIA DE POTENCIAL para que haya un flujo organizado de electrones libres. Existen unos GENERADORES muy conocidos por todos LAS BATERÍAS o PILAS que producen un flujo de CORRIENTE CONTÍNUA:
Tomado de: https://quecartucho.es/blog/curiosidades-las-pilas/
En la imagen anterior vemos una pila o batería en su interior, como observas esta llena de productos químicos que se encargan de generar una liberación de los electrones libres y orientarlos de tal forma que muchos de ellos se dirijan al POLO POSITIVO (CÁTODO) y pocos de ellos en el POLO NEGATIVO (ÁNODO). Esto genera una descompensación en la PILA es decir una DIFERENCIA DE POTENCIAL que pondrá a circular los electrones libres en una dirección…de donde hay MAS electrones a donde hay MENOS electrones. (lógico no?)
En un dibujo eléctrico, LA BATERÍA O PILA se representa mediante el SÍMBOLO:
Tomado de: https://www.youbioit.com/es/article/17261/simbolo-de-bateria-en-electronica
Siguiendo el CIRCUITO ELÉCTRICO encontramos el interruptor, que como su nombre lo indica interrumpe la circulación de la corriente eléctrica dejando que continúe o no por el circuito.
Tomado de: http://slideplayer.es/slide/1094570/
El elemento encargado de permitir la circulación de la corriente eléctrica es el CONDUCTOR que puede ser un CABLE o un ALAMBRE elaborado de un material que permita fácilmente la circulación de los electrones libres.
La siguiente tabla nos indica la capacidad de algunos materiales para permitir el paso de la corriente eléctrica:
Tomado de: http://electronicytelecomu.blogspot.com.co/p/tablas-de-resisitividad-conductores-y.html
Como podemos observar en la tabla anterior la propiedad de permitir el paso de los electrones se llama CONDUCTIVIDAD y la propiedad de impedir el paso de los electrones se llama RESISTIVIDAD.
El receptor de la corriente eléctrica que en este caso es una BOMBILLA también recibe el nombre de RESISTENCIA. En la BOMBILLA la energía ELÉCTRICA se transforma en energía LUMÍNICA y en energía CALÓRICA.
Tipos de circuitos
Los circuitos se clasifican de acuerdo a la forma como los cables conductores se distribuyen:
CIRCUITO SERIE
Tomado de: interactiva2008.blogspot.com
Los cables conductores van uno tras el otro sin derivaciones de corriente.
CIRCUITO PARALELO
Tomado de: interactiva2008.blogspot.com
En este circuito de un cable conductor salen dos o más derivaciones de corriente.
CIRCUITO MIXTO
Tomado de: https://victor27k.es.tl/circuito-paralelo.htm
Este circuito reúne los dos casos anteriores.
TRABAJO 1
| PROPUESTA DE PROYECTO 1 ELECTROSTÁTICA, ELECTRICIDAD Y ENERGÍAS | |
| PROBLEMA
¿Las energías eléctricas, mecánicas, solares, eólicas todas tienen algo en común? OBJETIVO Definir el MOVIMIENTO como característica de la Energía. Realizar actividades que muestren el PRINCIPIO DE LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA. |
|
| ACTIVIDAD PROPUESTA | RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS |
 |
Electroscopio
https://es.scribd.com/document/227429737/Como-Hacer-Un-Electroscopio
|
 |
Carro grúa con electroimán
https://ocio.uncomo.com/articulo/como-hacer-un-camion-grua-magnetico-18989.html
|
 |
Circuito Serie
https://9fisicaolaya.com/sixsep/
|
 |
Circuito Mixto
https://9fisicaolaya.com/sixsep/
|
 |
Circuito electrónico
https://9fisicaolaya.com/sixsep/
|
CINEMÁTICA
Para entender este concepto debemos antes conocer una diferencia importante entre DESPLAZAMIENTO y TRAYECTORIA:
Tomado de: https://fisicamacaj.wordpress.com/2011/11/08/trayectoria-distancia-y-desplazamiento/
Una distancia recorrida en linea recta entre dos puntos, uno inicial (Xo) y otro final (Xf) recibe el nombre de DESPLAZAMIENTO, mientras que una distancia recorrida en forma diferente entre ambos puntos es una TRAYECTORIA. La CINEMÁTICA se encarga de estudiar las diferentes TRAYECTORIAS de movimiento.
El DESPLAZAMIENTO en línea recta ha sido estudiado durante mucho tiempo, fue GALILEO quien planteó las primeras ecuaciones para medir este fenómeno.
El MOVIMIENTO LINEAL HORIZONTAL , se diferencia del MOVIMIENTO LINEAL VERTICAL en que a este último le afecta la GRAVEDAD.
Tomado de: http://blogdefisica72.blogspot.com.co/2013/09/caida-libre.html
El MOVIMIENTO PARABÓLICO contiene a su vez MOVIMIENTO LINEAL HORIZONTAL Y MOVIMIENTO LINEAL VERTICAL.
Tomado de: http://play7049.streaming-server105-location2.loan
Como observamos en la anterior figura muchos deportes producen trayectorias PARABÓLICAS. Observemos en la siguiente figura como los vectores cambian a medida que la PARÁBOLA se va trazando en el plano cartesiano ESPACIO- TIEMPO:
Tomado de: https://brainly.lat/tarea/11566004
En el MOVIMIENTO CIRCULAR es importante medir los ÁNGULOS de desplazamiento.
Tomado de: http://fuerzacentrifuga.com/fuerzas-que-intervienen-en-el-movimiento-circular
El MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE es un movimiento de carácter repetitivo, como el del péndulo de un reloj…conoces otros?
Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_de_p%C3%A9ndulo
Energía cinética y energía potencial
Entendiendo el concepto de movimiento, podemos comprender que para que este se realice requiere del gasto de cierta ENERGÍA que llamaremos CINÉTICA porque produce movimiento.
En la anterior ecuación vemos que la energía cinética tiene una relación directa con la VELOCIDAD (v) con la cual se mueven los objetos y con la MASA (m) que compone su materia.
Tomado de: http://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/exe/fisica/principio_de_conservacin_de_la_energa.html
Cuando se desciende de una colina como en la figura, la energía POTENCIAL que la pelota conserva debido a su altura, se transforma en energía CINÉTICA. Esto se llama PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.
La energía POTENCIAL se calcula como:
como podemos apreciar en la anterior ecuación la energía POTENCIAL depende de la masa del objeto (m), la altura (h) y la gravedad (g).
indagación 4
Indaga todo lo que puedas sobre el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA. En qué consiste? Que científicos contribuyeron a este principio? Qué ejemplos podemos utilizar para explicarlo?
TRABAJO 2
| PROPUESTA DE PROYECTO 2 EL PARQUE DE DIVERSIONES | |
| PROBLEMA
¿Puedo observar diferentes formas de trayectorias de movimiento? OBJETIVO Identificar las diferentes formas de TRAYECTORIAS de movimiento que estudia la CINEMÁTICA. Elaborar GRÁFICAS espacio – tiempo que representen el movimiento. |
|
| ACTIVIDAD PROPUESTA | RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS |
 |
Rueda de la fortuna
https://elblogdelprofesordetecnologia.blogspot.com.co/2009/05/noria-de-feria.html
http://www.aulataller.es/proyectos-tecnologia.html
https://www.youtube.com/watch?v=YLYANWRkjG0
|
 |
Carrusel
https://elblogdelprofesordetecnologia.blogspot.com.co/2015/01/disenar-y-construir-un-tiovivo.html
https://www.youtube.com/watch?v=Y59t4oeyLh8
|
 |
Teleférico
https://www.youtube.com/watch?v=njSSRH8JWTU
|
 |
Montaña rusa o máquina de canicas.
http://www.musicvideos.bid/watch/9pgP7Wc7dTQ
http://kellyenriquez.blogspot.com.co/
|
9fisicaolaya 