Upload
nguyenque
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
GUÍA DE APRENDIZAJE DE FÍSICA APLICADA
-Documento de trabajo-
Gustavo Florez Molano
UNIVERSIDAD DEL TOLIMAINSTITUTO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
PROGRAMA DE SALUD OCUPACIONALIBAGUÉ
2014
ESTRUCTURA DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE
0. IDENTIFICACIÓN
Programa académicoSalud Ocupacional
Código120743630627300112100
SemestreIV
CursoFísica Aplicada
Código0702119
AutorGustavo Florez Molano
1. PRESENTACIÓN
Esta guía le orientará sobre la ruta que debemos recorrer para el desarrollo del
conocimiento a través de un proceso pedagógico que busca motivarlo hacia el trabajo
experimental, pues éste le ayudará a comprender teorías estudiadas en el curso de Física
General y a relacionar variables de la Física entre sí, para entender fenómenos de la
naturaleza o situaciones generadas por el hombre en el desarrollo de la Ciencia y la
Tecnología y los relacione con los diferentes factores de beneficio y de riesgo que pueden
estar presentes en las condiciones de trabajo y de la vida cotidiana de las personas.
El desarrollo del curso de Física Aplicada, le orientará sobre el proceso que debe
realizar para alcanzar las competencias de su formación, como gestor del mismo, y al
docente acompañar al estudiante en su proceso de formación y como estrategia con el fin
de monitorear la evolución del curso y permitir al estudiante lograr sus objetivos mediante
la realización de lecturas, las prácticas de Laboratorio, entregar los informes
correspondientes, elaborar un informe ejecutivo y socializarlo. En estas actividades hay
elementos básicos que comprenden los diálogos de saberes y la construcción del
conocimiento a partir del intercambio de ideas; las actividades presenciales constituyen el
espacio para la integración e interacción colectiva.
2. CONTENIDOS FORMATIVOS
2.1. EJE PROBLÉMICO
• Descripción
Comprender las teorías de la física general, sugiere que los fenómenos de la
naturaleza no ocurren de modo fortuito, sino que su comportamiento está sujeto a ciertas
leyes fundamentales que exigen un método sistemático de investigación que ha permitido
su estudio y comprensión. Igualmente, entender, identificar y clasificar los avances
tecnológicos y científicos que se derivan del desarrollo de la Ciencia Física y relacionarlos
con los diferentes factores de beneficio y de riesgo, que estando presentes en las
condiciones de trabajo y de la vida cotidiana de las personas no pueden ser ignorados. El
éxito del método científico aplicado en la física ha hecho que los resultados sean aplicables
en amplios campos del saber y de disciplinas, por esta razón, el conocimiento de las leyes,
los conceptos físicos fundamentales y los avances tecnológicos y científicos es una
necesidad universal.
Abordar el desarrollo del conocimiento de la física y su aplicación para continuar un
proceso de formación de Profesionales en Salud Ocupacional, plantea:
¿De qué manera el estudio de la física aplicada permite comprender fenómenos de la
naturaleza o situaciones generadas por el hombre en el desarrollo de la ciencia y la
tecnología?
¿Ayudará el trabajo experimental al estudiante para comprender teorías de la Física, a
relacionar sus variables entre sí, y entender fenómenos de la naturaleza o situaciones
generadas por el hombre en el desarrollo de la Ciencia y la Tecnología?
• Red de problemas
2.2. UNIDADES DE APRENDIZAJE
Título Unidad 1
Conceptos básicos de Cinemática y Dinámica.
Introducción
Todas las ciencias se atienen a la experiencia para dirimir entre las hipótesis en
competencia y, así, todas ellas han comenzado partiendo del registro de varios hechos
observados. Para que todos los observadores puedan coincidir en los resultados, y con el fin
de hacer predicciones con exactitud, son necesarias las medidas cuantitativas. En la práctica
se utiliza el sistema MKSA (metro-kilogramo-segundo-amperio) que toma distintas
unidades como unidades patrones de las cuales se derivan todas las demás magnitudes,
expresando el tipo de magnitud del fenómeno observado.
La medida de cualquier magnitud física supone su comparación con un patrón y esta
está vinculada a la vez a un número y a una unidad de medida. Motiva éstas experiencias a
realizar medición de longitudes, superficies, volúmenes de diversos objetos; medición de
tiempo utilizando cronómetros y medición de la masa y densidad de objetos utilizando
diferentes métodos.
Es importante anotar que aunque las unidades fundamentales se definen en el
Sistema Internacional, es práctica normal crear patrones secundarios para uso corriente.
Así, las longitudes se miden normalmente comparándolas con una regla graduada, una cinta
métrica o algún dispositivo más complicado, como los llamados instrumentos de medidas.
Competencia
Trabaja con magnitudes fundamentales en sistema internacional (S.I).
Medir experimentalmente longitudes, superficies, volúmenes de diversos objetos.
Medir experimentalmente el tiempo utilizando cronómetros.
Determinar la masa y densidad de objetos utilizando diferentes métodos.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales
obtenidos.
Criterios de valoración
Competencias: criterios y estrategias de valoración Unidad 1
Conceptos básicos de
Cinemática y Dinámica
Criterios de valoración
Saber ser Saber conocer Saber hacer
Trabaja con magnitudes derivadas en el sistema internacional (S.I).
Reconoce la necesidad de utilizar el S.I. de medidas como patrón de cuantificación de magnitudes.
Comprende y compara diversas magnitudes derivadas del S.I., según el fenómeno natural a cuantificar.
Utiliza y registra la información de la cuantificación de los diferentes fenómenos naturales en el S.I.
Experimenta con medidas de longitud, masa y tiempo.
Identifica y reconoce los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de longitud, masa, tiempo.
Interpreta e infiere las unidades y su cuantificación que debe registrar con medidas de longitud, masa, tiempo, en las diferentes prácticas o experiencias de fenómenos naturales.
Utiliza los diferentes instrumentos y realiza los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Identifica y reconoce la metodología de guías e informes escritos de laboratorio adecuados para la actividad.
Interpreta, infiere y compara la forma más adecuada de desarrollar las guías y elaboración de los informes escritos en la obtención de los resultados de las experiencias diseñadas.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos que se registran en los informes escritos.
Problema
Dimensionar y consensar la forma de medir la materia, el espacio y el tiempo.
Descripción
Reconocer y comprender los fenómenos naturales requiere una investigación
científica que comienza con una cuidadosa recopilación de hechos observados y un
detenido examen de los datos obtenidos, esta no ha de ser considerada correcta hasta que no
haya sufrido la prueba rigurosa de la comprobación experimental. La tarea es entonces
idear experimentos adecuados para comprobar los resultados, las predicciones o posibles
fallos en el razonamiento.
El método que se ha ensayado en física una y otra vez y su eficacia está claramente
demostrado; todas las ciencias se atienen a la experiencia y así, todas ellas han comenzado
partiendo del registro de varios hechos observados, desde la necesidad de realizar con
exactitud medidas cuantitativas, la que supone la comparación con un patrón. En general,
una magnitud física está vinculada a la vez a un número y a una unidad de medida.
La forma habitual de escribir las magnitudes físicas es, por tanto, utilizar una cifra
comprendida entre 1 y 10, utilizando múltiplos y submúltiplos de los patrones,
presentándolas en registro de notación científica y realizando con ellas cálculos, que con
frecuencia requiere pasar de un sistema particular de unidades a otro. Luego hacer el
tratamiento estadístico para encontrar los errores frecuentes en la medición y lograr
corregirlos.
Preguntas generadoras
¿Cuál es la grandeza de una medida?
¿Cuáles son los errores más frecuentes en la medición?
¿Cómo se corrigen los errores en las mediciones?
¿Qué métodos estadísticos son los más aproximados para corregir errores en la
medición?
Red conceptual
Actividad Unidad 1
• Orientaciones para el desarrollo de la actividad
1. Realice las lecturas para apropiar los conocimientos sobre Sistema Internacional de
Medidas; medición de longitudes, superficies, volúmenes de diversos objetos;
medición de tiempo utilizando cronómetros; medición de la masa y densidad de
objetos utilizando diferentes métodos.
2. Identifique y reconozca los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en
la cuantificación de longitud, masa, tiempo.
3. Utilice los diferentes instrumentos y realice los procesos de medida en cada
experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
4. Desarrolle guías de laboratorio y presente informes escritos con los resultados
experimentales obtenidos.
5. Aplique, analice y evalúe los procesos de las experiencias a partir de los resultados
obtenidos y observaciones del trabajo orientado por acompañamiento que el tutor
realiza al proceso de aprendizaje.
• Resultados de la actividad y criterios de evaluación
INFORMES DE LABORATORIO ESCRITOS CON RESULTADOS
EXPERIMENTALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
5 - 4Excelente
4 - 3Bien
3 - 2Suficiente
2 - 1Insuficiente
1 - 0Deficiente
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
Identifica y presenta todos los requerimientos de manera excepcional en los informes.
Identifica y presenta bastante de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica y presenta algunos de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica, presenta y omite requerimientos importantes en los informes.
No satisface prácticamente nada de los requerimientos exigidos en los informes.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos
Concluye y contextualiza con explicaciones claras el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza mediante explicaciones comprensivas el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con explicaciones incompletas o parciales el objetivo de práctica experimental.
Concluye y contextualiza demostrando poca comprensión el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con deficiente comprensión el objetivo de práctica experimental.
Diferencia las magnitudes fundamentales y halla la grandeza y precisión de una medida.
Demuestra total comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida.
Demuestra comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
Demuestra comprensión incompleta de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
No demuestra comprensión de los conceptos y nivel bajo de desempeño de la competencia requerida
No satisface prácticamente nada de los requerimientos de desempeño
• Material de trabajoCrome, A.H.( ).Física para la Ciencias de la vida. La medida. Editorial Reverte S.A.,
pp. (2 – 14).
Leybold Didactic GMBH, ( ). Experimentos prácticos con el Kit de Física. Guía de Laboratorio., pp. (106-114).
Título Unidad 2
Masa y fuerza.
Introducción
Lo mismo que es cierto que la física es la más fundamental de todas las ciencias, también lo es que la dinámica es la parte básica de la física.
Cuando pensamos en una fuerza, habitualmente imaginamos un empujón o tirón que se ejerce sobre una masa. Siempre que se ejerce una fuerza sobre un objeto, su forma puede cambiar o adquirir movimiento. Cuanto mayor es la masa de un cuerpo, tanto más difícil es cambiar su velocidad; esta propiedad se denomina inercia. La masa es la medida de la inercia. La fuerza ejercida por la tierra sobre una masa se denomina peso.
Motiva a realizar medición de longitud, masa y tiempo, para conocer, analizar y comprender situaciones en contexto de la física, que explica la relación dinámica entre la masa y la fuerza.
Competencia
Trabaja con magnitudes fundamentales en sistema internacional (S.I).
Experimenta con medidas de longitud, masa y tiempo.
Conocer experimentalmente la relación entre la masa y la fuerza gravitatoria. Estudiar experimentalmente la Ley de Hooke. Analizar experimentalmente el péndulo matemático y el péndulo de resorte.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Criterios de valoración
Competencias: Criterios y estrategias de valoración Unidad 2
Conceptos básicos de Cinemática y Dinámica
Criterios de valoración
Saber ser Saber conocer Saber hacer
Trabaja con magnitudes derivadas en el sistema internacional (S.I).
Reconoce la necesidad de utilizar el S.I. de medidas como patrón de cuantificación de magnitudes.
Comprende y compara diversas magnitudes derivadas del S.I., según el fenómeno natural a cuantificar.
Utiliza y registra la información de la cuantificación de los diferentes fenómenos naturales en el S.I.
Experimenta con medidas de longitud, masa, tiempo y fuerza.
Identifica y reconoce los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de longitud, masa, tiempo y fuerza.
Interpreta e infiere las unidades y su cuantificación que debe registrar con medidas de longitud, masa, tiempo y fuerza, en las diferentes prácticas o experiencias de fenómenos naturales.
Utiliza los diferentes instrumentos y realiza los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Identifica y reconoce la metodología de guías e informes escritos de laboratorio adecuados para la actividad.
Interpreta, infiere y compara la forma más adecuada de desarrollar las guías y elaboración de los informes escritos en la obtención de los resultados de las experiencias diseñadas.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos que se registran en los informes escritos.
Problema
Identificar y explicar por qué la fuerza es la causa del movimiento.
Descripción
La necesidad de explicar el cambio de estado inercial de un cuerpo, cuyo tamaño y estructura pueden no tenerse en cuenta, requiere de análisis que la rama de la Física, denominada Dinámica, a través de las leyes de Newton, ley de Hooke y las de péndulos se ha estudiado.
Inquirirnos la causa del movimiento, exige la observación de diversos movimientos naturales, situaciones de la vida cotidiana, movimientos desarrollados por móviles y tecnologías utilizadas por el hombre, introduce progresivamente más complejidades, que la Dinámica ha estudiado, identifica, define y explica mediante teorías y leyes, que da razón de éste problema.
Preguntas generadoras
¿Tiene mismo peso una masa de algodón de 25 Kg., y una masa de plomo de 25 Kg.?
¿Cuál es la relación entre masa y fuerza?
¿Todos los cuerpos elásticos cumplen la ley de Hooke?
Red conceptual
Actividades Unidad 2
• Orientaciones para el desarrollo de la actividad
1. Realice las lecturas para apropiar los conocimientos sobre Dinámica, relación entre la masa y la fuerza gravitatoria, Ley de Hooke, el péndulo matemático y el péndulo de resorte.
2. Identifique y reconozca los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de longitud, masa, tiempo y fuerza.
3. Utilice los diferentes instrumentos y realice los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
4. Desarrolle guías de laboratorio y presente informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
5. Aplique, analice y evalúe los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos y observaciones del trabajo orientado por acompañamiento que el tutor realiza al proceso de aprendizaje.
• Resultados de la actividad y criterios de evaluación
INFORMES DE LABORATORIO ESCRITOS CON RESULTADOS
EXPERIMENTALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
5 - 4Excelente
4 - 3Bien
3 - 2Suficiente
2 - 1Insuficiente
1 - 0Deficiente
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
Identifica y presenta todos los requerimientos de manera excepcional en los informes.
Identifica y presenta bastante de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica y presenta algunos de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica, presenta y omite requerimientos importantes en los informes.
No satisface prácticamente nada de los requerimientos exigidos en los informes.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos
Concluye y contextualiza con explicaciones claras el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza mediante explicaciones comprensivas el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con explicaciones incompletas o parciales el objetivo de práctica experimental.
Concluye y contextualiza demostrando poca comprensión el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con deficiente comprensión el objetivo de práctica experimental.
Establece la relación y diferencia entre masa y peso
Demuestra total comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida.
Demuestra comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
Demuestra comprensión incompleta de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
No demuestra comprensión de los conceptos y nivel bajo de desempeño de la competencia requerida
No satisface prácticamente nada de los requerimientos de desempeño
• Material de trabajo
Cromer, A.H.( ).Física para la Ciencias de la vida y la salud. Cinemática y Dinámica.
Editorial Reverte S.A., pp. (61 – 106).
Alonso, M. y Finn J.E.( ) Física. El movimiento. Addison-Wesley Iberoamericana.
pp.( 23 -58.y . 77 -91)
Leybold Didactic GMBH, ( ). Experimentos prácticos con el Kit de Física. Guía de
Laboratorio., pp. (115-118).
Título Unidad 3
VELOCIDAD
Introducción
Inicialmente es importante reconocer la diferencia entre los conceptos de
desplazamiento y distancia recorrida. En la vida ordinaria lo importante es la distancia
recorrida, ya que el coste del funcionamiento de un auto depende de la distancia y no del
desplazamiento. La razón del desplazamiento en un intervalo de tiempo es lo que se define
como rapidez. Para especificar el desplazamiento no es suficiente dar la magnitud, hemos
de dar también su dirección; por criterios de la cinemática se adoptan conceptos adicionales
sobre velocidad, asociándola a un elemento vectorial, para poder explicar la diferencia
planteada.
El concepto de velocidad se afirma al responder sobre el estudio que proporciona la
cinemática al diferenciar entre un movimiento uniforme y un movimiento uniforme
acelerado.
Competencia
Trabaja con magnitudes fundamentales en sistema internacional (S.I).
Experimenta con medidas de longitud y tiempo.
Medir experimentalmente la velocidad de un objeto mediante mediciones de distancia y tiempo.
Identifica y diferencia el Movimiento Uniforme con Movimiento Uniforme Acelerado.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales
obtenidos.
Criterios de valoración
Competencias: Criterios y estrategias de valoración Unidad 3
VELOCIDADCriterios de valoración
Saber ser Saber conocer Saber hacer Trabaja con magnitudes
derivadas en el sistema internacional (S.I).
Reconoce la necesidad de utilizar el S.I. de medidas como patrón de cuantificación de magnitudes.
Comprende y compara diversas magnitudes derivadas del S.I., según el fenómeno natural a cuantificar.
Utiliza y registra la información de la cuantificación de los diferentes fenómenos naturales en el S.I.
Experimenta con medidas de longitud y tiempo.
Identifica y reconoce los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de longitud y tiempo.
Interpreta e infiere las unidades y su cuantificación que debe registrar con medidas de longitud y tiempo, en las diferentes prácticas o experiencias de fenómenos naturales.
Utiliza los diferentes instrumentos y realiza los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Identifica y reconoce la metodología de guías e informes escritos de laboratorio adecuados para la actividad.
Interpreta, infiere y compara la forma más adecuada de desarrollar las guías y elaboración de los informes escritos en la obtención de los resultados de las experiencias diseñadas.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos que se registran en los informes escritos.
Problema
Explicar la diferencia entre velocidad y rapidez.
Descripción
Muchas cantidades físicas que se estudian son cantidades vectoriales, entre ellas el
desplazamiento, la velocidad y la aceleración son vectores. En general, un vector es una
cantidad física que requiere que se especifique tanto su dirección como su magnitud.
En el uso ordinario, los términos rapidez y velocidad son intercambiables. Sin
embargo, en física se hace una clara distinción entre estas dos cantidades. La rapidez
instantánea de un objeto, que es una cantidad escalar, se define como la magnitud de la
velocidad instantánea.
Preguntas generadoras
¿Cuál es la diferencia entre un movimiento uniforme y un movimiento uniforme acelerado?
¿Cuál es la relación entre las unidades de longitud y tiempo?
¿Cómo se mide altas y bajas velocidades?
¿Cuál es la diferencia entre la velocidad de la luz y la del sonido?
Red conceptual
Actividades Unidad 3
• Orientaciones para el desarrollo de la actividad
1. Realice las lecturas para apropiar los conocimientos sobre Cinemática, medición de
la velocidad de un objeto mediante mediciones de distancia y tiempo, medición de
altas y bajas velocidades, la diferencia entre la velocidad de la luz y la del sonido.
2. Identifique y reconozca los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en
la cuantificación de longitud y tiempo.
3. Utilice los diferentes instrumentos y realice los procesos de medida en cada
experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
4. Desarrolle guías de laboratorio y presente informes escritos con los resultados
experimentales obtenidos.
5. Aplique, analice y evalúe los procesos de las experiencias a partir de los resultados
obtenidos y observaciones del trabajo orientado por acompañamiento que el tutor
realiza al proceso de aprendizaje.
•Resultados de la actividad y criterios de evaluación
INFORMES DE LABORATORIO ESCRITOS CON RESULTADOS
EXPERIMENTALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
5 - 4Excelente
4 - 3Bien
3 - 2Suficiente
2 - 1Insuficiente
1 - 0Deficiente
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
Identifica y presenta todos los requerimientos de manera excepcional en los informes.
Identifica y presenta bastante de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica y presenta algunos de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica, presenta y omite requerimientos importantes en los informes.
No satisface prácticamente nada de los requerimientos exigidos en los informes.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los
Concluye y contextualiza con explicaciones
Concluye y contextualiza mediante explicaciones
Concluye y contextualiza con explicaciones
Concluye y contextualiza demostrando poca
Concluye y contextualiza con deficiente comprensión
resultados obtenidosclaras el objetivo de la práctica experimental.
comprensivas el objetivo de la práctica experimental.
incompletas o parciales el objetivo de práctica experimental.
comprensión el objetivo de la práctica experimental.
el objetivo de práctica experimental.
Identifica y diferencia M.U de M.U.A a través de gráficas de distancia contra tiempo, velocidad contra tiempo y aceleración contra tiempo.
Demuestra total comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida.
Demuestra comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
Demuestra comprensión incompleta de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
No demuestra comprensión de los conceptos y nivel bajo de desempeño de la competencia requerida
No satisface prácticamente nada de los requerimientos de desempeño
• Material de trabajoCromer, A.H.( ).Física para la Ciencias de la vida y la salud. Cinemática y Dinámica.
Editorial Reverte S.A., pp. (61 – 106).Alonso, M. y Finn J.E.( ) Física. El movimiento. Addison-Wesley Iberoamericana.
pp.( 23 -58)Leybold Didactic GMBH, ( ). Experimentos prácticos con el Kit de Física. Guía de
Laboratorio., pp. (131-132).
Título Unidad 4
PRESION Y TEMPERATURA
Introducción
Los conceptos de temperatura y calor son para el hombre nociones elementales, y
como casi todas estas nociones, carecen de precisión. De hecho, durante largo tiempo, ni
siquiera se distinguieron por separado los conceptos de temperatura y calor, y la
comprobación de que había una relación numérica entre dos diferentes unidades de energía,
la caloría y el joule, y a éste respecto fue análogo a determinar la longitud de una regla de
un pie en función del metro. Sin embargo, debe recordarse siempre que la aceptación del
calor como una forma de transferencia de energía equivalente a trabajo mecánico.
Los termómetros solo dan una medida comparativa de la temperatura, los que para
convertirlos en instrumentos cuantitativos es necesario introducir una escala. Una
propiedad fundamental de cualquier fluido es la ejercer una presión, que puede considerarse
también como densidad de energía.
Razón de la importancia de comprender los efectos que el calor y la presión ejercen
en el hombre, reconociendo estas nociones elementales, mediante las prácticas
experimentales en laboratorio y en contextos cotidianos.
Competencia
Trabaja con magnitudes fundamentales en sistema internacional (S.I).
Experimenta con medidas de presión y temperatura.
Estudiar experimentalmente la presión hidrostática.
Estudiar experimentalmente el principio de Arquímedes.
Medir experimentalmente temperaturas y conocer las escalas.
Aprender a calibrar un termómetro.
Conocer la relación entre volumen de agua, volumen de aire y la temperatura
Relaciona los efectos de la temperatura sobre la presión en líquidos y gases.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales
obtenidos.
Criterios de valoración
Competencias: Criterios y estrategias de valoración Unidad 4
PRESIÓN Y TEMPERATURA
Criterios de valoraciónSaber ser Saber conocer Saber hacer
Trabaja con magnitudes derivadas en el sistema internacional (S.I).
Reconoce la necesidad de utilizar el S.I. de medidas como patrón de cuantificación de magnitudes.
Comprende y compara diversas magnitudes derivadas del S.I., según el fenómeno natural a cuantificar.
Utiliza y registra la información de la cuantificación de los diferentes fenómenos naturales en el S.I.
Experimenta con medidas de presión y temperatura.
Identifica y reconoce los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de presión y la temperatura.
Interpreta e infiere las unidades y su cuantificación que debe registrar con medidas de presión y temperatura, en las diferentes prácticas o experiencias de fenómenos naturales.
Utiliza los diferentes instrumentos y realiza los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Identifica y reconoce la metodología de guías e informes escritos de laboratorio adecuados para la actividad.
Interpreta, infiere y compara la forma más adecuada de desarrollar las guías y elaboración de los informes escritos en la obtención de los resultados de las experiencias diseñadas.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos que se registran en los informes escritos.
Problema
Identificar los efectos de la presión y la temperatura en la vida del hombre.
Descripción
Preguntas generadoras
¿Cómo se calibra un manómetro?
¿Cómo se calibra un termómetro?
¿Cuál es la diferencia fundamental entre una presión barométrica y la manométrica?
¿Cuál la relación del volumen de agua con la temperatura?
¿Cuál la relación del volumen de aire con la temperatura?
Red conceptual
Actividades Unidad 4
• Orientaciones para el desarrollo de la actividad
1. Realice las lecturas para apropiar los conocimientos sobre la presión hidrostática, el
principio de Arquímedes, las temperaturas y sus las escalas, calibración de un
termómetro, conceptos básicos de termodinámica referente a presión y temperatura,
medición del volumen de agua, volumen de aire con relación a la temperatura.
2. Identifique y reconozca los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en
la cuantificación de presión y temperatura.
3. Utilice los diferentes instrumentos y realice los procesos de medida en cada
experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
4. Desarrolle guías de laboratorio y presente informes escritos con los resultados
experimentales obtenidos.
5. Aplique, analice y evalúe los procesos de las experiencias a partir de los resultados
obtenidos y observaciones del trabajo orientado por acompañamiento que el tutor
realiza al proceso de aprendizaje.
•Resultados de la actividad y criterios de evaluación
INFORMES DE LABORATORIO ESCRITOS CON RESULTADOS
EXPERIMENTALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
5 - 4Excelente
4 - 3Bien
3 - 2Suficiente
2 - 1Insuficiente
1 - 0Deficiente
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
Identifica y presenta todos los requerimientos de manera excepcional en los informes.
Identifica y presenta bastante de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica y presenta algunos de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica, presenta y omite requerimientos importantes en los informes.
No satisface prácticamente nada de los requerimientos exigidos en los informes.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos
Concluye y contextualiza con explicaciones claras el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza mediante explicaciones comprensivas el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con explicaciones incompletas o parciales el objetivo de práctica experimental.
Concluye y contextualiza demostrando poca comprensión el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con deficiente comprensión el objetivo de práctica experimental.
Relaciona los efectos de la temperatura sobre la presión en líquidos y gases.
Demuestra total comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida.
Demuestra comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
Demuestra comprensión incompleta de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
No demuestra comprensión de los conceptos y nivel bajo de desempeño de la competencia requerida
No satisface prácticamente nada de los requerimientos de desempeño
• Material de trabajo
Cromer, A.H.( ).Física para la Ciencias de la vida y la salud. Editorial Reverte S.A.
pp. (137 – 184).
Leybold Didactic GMBH, ( ). Experimentos prácticos con el Kit de Física. Guía de
Laboratorio., pp. (133-146).
Título Unidad 5
ELECTRICIDAD
Introducción
El origen de los efectos eléctricos, como se había sospechado desde hacía largo
tiempo, desempeñaba un papel preciso en ciertos organismos vivos y desde la electricidad
estática, se dio el gran primer impulso cuando se inventaron las pilas y se pudieron producir
corrientes constantes.
La relación entre la diferencia de potencial, la resistencia y la intensidad de la
corriente que fluye por un conductor, por la expresión de la Ley de Ohm podemos medir
mediante dispositivos el valor de la corriente o de la diferencia de potencial por la
desviación de una aguja en el tipo apropiado de instrumento.
Una corriente eléctrica que circula por un conductor cede energía y esta energía
aparece en forma calorífica. El paso de una corriente eléctrica por el cuerpo humano
produce efectos más complejos.
Competencia
Trabaja con magnitudes fundamentales en sistema internacional (S.I).
Experimenta con medidas de Intensidad, Diferencia de potencial y Resistencias eléctricas.
Experimentar con cargas y fuerzas eléctricas.
Montar experimentalmente circuitos eléctricos.
Medir corrientes y tensiones eléctricas.
Analizar experimentalmente la Ley de Ohm.
Elabora una lista eventos benéficos y perjudiciales a la vida del hombre por influencia
directa o indirecta de la electricidad.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales
obtenidos.
Criterios de valoración
Competencias: Criterios y estrategias de valoración Unidad 5
ELECTRICIDADCriterios de valoración
Saber ser Saber conocer Saber hacer Trabaja con magnitudes
derivadas en el sistema internacional (S.I).
Reconoce la necesidad de utilizar el S.I. de medidas como patrón de cuantificación de magnitudes.
Comprende y compara diversas magnitudes derivadas del S.I., según el fenómeno natural a cuantificar.
Utiliza y registra la información de la cuantificación de los diferentes fenómenos naturales en el S.I.
Experimenta con medidas de Intensidad, Diferencia de potencial y Resistencias eléctricas
Identifica y reconoce los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en la cuantificación de la electricidad.
Interpreta e infiere las unidades y su cuantificación que debe registrar con medidas de la electricidad, en las diferentes prácticas o experiencias.
Utiliza los diferentes instrumentos y realiza los procesos de medida en cada experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con resultados experimentales obtenidos.
Identifica y reconoce la metodología de guías e informes escritos de laboratorio adecuados para la actividad.
Interpreta, infiere y compara la forma más adecuada de desarrollar las guías y elaboración de los informes escritos en la obtención de los resultados de las experiencias diseñadas.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos que se registran en los informes escritos.
Problema
Identificar los efectos benéficos y nocivos en la salud del hombre ocasionados por la
electricidad.
Descripción
Preguntas generadoras
¿Cuál es la relación entre el voltaje y la corriente eléctrica?
¿Cuáles son los efectos nocivos en la salud del hombre ocasionados por la electricidad?
¿Cuáles son los efectos benéficos en la salud del hombre ocasionados por la electricidad?
Red conceptual
Actividades Unidad 5
• Orientaciones para el desarrollo de la actividad
1. Realice las lecturas para apropiar los conocimientos sobre la relación entre el voltaje
y la corriente eléctrica, cargas y fuerzas eléctricas, circuitos eléctricos, corrientes y
tensiones eléctricas, la Ley de Ohm y efectos benéficos y nocivos en la salud del
hombre ocasionados por la electricidad.
2. Identifique y reconozca los instrumentos, unidades de medidas que debe utilizar en
la cuantificación de la electricidad.
3. Utilice los diferentes instrumentos y realice los procesos de medida en cada
experiencia, registrando la información según el objetivo de cada laboratorio.
4. Desarrolle guías de laboratorio y presente informes escritos con los resultados
experimentales obtenidos.
5. Aplique, analice y evalúe los procesos de las experiencias a partir de los resultados
obtenidos y observaciones del trabajo orientado por acompañamiento que el tutor
realiza al proceso de aprendizaje.
•Resultados de la actividad y criterios de evaluación
INFORMES DE LABORATORIO ESCRITOS CON RESULTADOS
EXPERIMENTALES
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
5 - 4Excelente
4 - 3Bien
3 - 2Suficiente
2 - 1Insuficiente
1 - 0Deficiente
Desarrolla guías de laboratorio y presenta informes escritos con los resultados experimentales obtenidos.
Identifica y presenta todos los requerimientos de manera excepcional en los informes.
Identifica y presenta bastante de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica y presenta algunos de los requerimientos importantes en los informes.
Identifica, presenta y omite requerimientos importantes en los informes.
No satisface prácticamente nada de los requerimientos exigidos en los informes.
Aplica, analiza y evalúa los procesos de las experiencias a partir de los resultados obtenidos
Concluye y contextualiza con explicaciones claras el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza mediante explicaciones comprensivas el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con explicaciones incompletas o parciales el objetivo de práctica experimental.
Concluye y contextualiza demostrando poca comprensión el objetivo de la práctica experimental.
Concluye y contextualiza con deficiente comprensión el objetivo de práctica experimental.
Identifica los efectos benéficos y nocivos en la salud del hombre ocasionados por la electricidad
Demuestra total comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida.
Demuestra comprensión de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
Demuestra comprensión incompleta de los conceptos y desarrolla la competencia requerida
No demuestra comprensión de los conceptos y nivel bajo de desempeño de la competencia requerida
No satisface prácticamente nada de los requerimientos de desempeño
• Material de trabajo
Cromer, A.H.( ).Física para la Ciencias de la vida y la salud. Editorial Reverte S.A.
pp. (240 – 355).
Leybold Didactic GMBH, ( ). Experimentos prácticos con el Kit de Física. Guía de
Laboratorio., pp. (151-155).
3. GLOSARIO
Sistema internacional (S.I): En 1960 un comité internacional llegó a un acuerdo sobre un
sistema de patrones de medida y designaciones para estas cantidades fundamentales
establecido con fines legales y científicos. Las unidades físicas patrones del sistema
MKSA, relaciona las magnitudes de longitud, tiempo, frecuencia, masa, fuerza, trabajo o
energía, potencia, corriente eléctrica, carga eléctrica, diferencia de potencial, resistencia,
inductancia, capacidad eléctrica, flujo de inducción magnética y temperatura con su
correspondiente unidad en forma básica.
Método experimental (Científico): Procedimiento riguroso de comprobación
experimental, sin la cual ninguna ley o teoría puede aceptarse como un aserto definitivo.
Los resultados con éste procedimiento han sido sumamente fructíferos en todas las
ciencias, y particularmente en física.
Cinemática: Rama de la mecánica física que trata de la descripción del movimiento sin
considerar las causas del mismo.
Dinámica: Esta rama de la física investiga las causas de los diferentes tipos de movimiento
de una partícula que se observan en la naturaleza.
Masa: Medida de la cualidad inherente a toda materia.
Fuerza: Acción que al ejercerse sobre un objeto puede deformarlo o efectuarle
movimiento.
Velocidad: Definida como el cociente del desplazamiento entre el intervalo de tiempo.
Presión: definida como la fuerza por unidad de área.
Temperatura: Propiedad que determina si un objeto está o no en equilibrio térmico con
otros objetos.
Electricidad: flujo de carga eléctrica a través de un conductor
Elaboró:Gustavo Florez Molano Lic. Matemáticas y Física UT.Esp. Administración de la Informática Educativa UDESMg. Gestión de la Tecnología Educativa UDESIbagué, Junio de 2014.