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martes, 9 de marzo de 2021

Guías Didácticas sobre Temas de Física para Ciclo Básico de Educación Secundaria

 

Title: Teaching Guides on Physics Topics for Basic Cycle of Secondary Education


I) Presentación


En este artículo presentamos una serie de guías didácticas sobre algunos temas de Física. Si bien están pensadas para Ciclo Básico de Educación Secundaria, también pueden utilizarse como introductorias para Ciclo Orientado. Cabe aclarar en primera instancia, que no hay guías para todos los temas, pero si para varios de los que habitualmente se desarrollan en Ciclo Básico.

En función del tipo de licencia que tiene este artículo y cada guía, todo usuario tiene libertad: de usarlas como están; usar todos o solo algunas; agregarles o sacarles contenido; modificar los propósitos, objetivos y/o capacidades que las orientan (y modificar las guías en consecuencia) y modificar las consignas y/o las pautas de corrección. Resumiendo: tienen la libertad de usarlas o no, de la forma que mejor se adapte a vuestras necesidades. Esta libertad de uso está sujeta al reconocimiento de autoría original y no permite el uso comercial (ver link de la licencia para mayores detalles).

Estas guías han sido elaboradas con un enfoque de trabajo virtual en plataforma educativa o medio que permita la comunicación entre estudiantes, aunque pueden adaptarse para trabajo semipresencial o presencial.

Las guías están separadas por temas, indicándose primero el propósito para ese tema, el/los objetivos para los estudiantes y las capacidades que se trabajan. Además, las guías están numeradas en orden de aplicación. Sin embargo, como se aclaró precedentemente, pueden seleccionarse solo algunas para implementar.

Un aspecto interesante de las guías es que están redactadas para una resolución individual, pero las mismas consignas, en su mayoría, propician además el trabajo grupal colaborativo. Esto se observa cuando las consignas piden al estudiante comparar con un o dos compañeras/os para dilucidar la respuesta correcta. Esa comparación debe entenderse que es una discusión argumentativa entre los estudiantes, en función de los conocimientos que se están construyendo. Y debe ser el docente que explique esto a los estudiantes, con el objetivo que lo hagan así.

Por otra parte, aunque la redacción general implique el trabajo individual, se puede hacer que los estudiantes las trabajen en forma grupal. En estos casos, se les debe indicar que cumplan con la parte de las consignas que les piden dar una respuesta individual y luego consultar. Es decir que es mejor para el aprendizaje que los estudiantes respondan primero de forma individual y luego consulten entre ellos. Es evidente que, en el informe grupal, los estudiantes colocarán solo la respuesta acordada, pero el docente debe controlar de algún modo que hayan trabajado primero de forma individual. Esto es difícil de controlar en la modalidad virtual, pero se pueden implementar algunas estrategias como para lograr el control: implementar foros grupales de discusión de respuestas, documentos compartidas con la exigencia de exponer las respuestas individuales en comentarios, tomar fotos de las respuestas individuales y anexarlas, pueden ser algunas.

Otro aspecto interesante de estas guías es que todas tienen pautas de corrección con el objetivo de lograr una calificación. Sin embargo, el docente que las utilice puede decidir no tomar esas pautas de corrección y utilizar otras o definitivamente no utilizar, transformarlas en actividades no evaluadas (a todas o a algunas). Para lograr la calificación se ha utilizado un sistema de puntuación que va desde 0 (cero) hasta un puntaje máximo (Puntj. Máx.) determinado por al sumatoria de los puntos individuales de cada pauta de corrección. También se muestra un puntaje de aprobación (Puntj. Aprob.) determinado como el 66% del puntaje máximo aproximadamente. Ese sistema de puntuación permite transformar rápidamente el puntaje obtenido (Puntj. Obt.) en una calificación, ya sea estableciendo una proporcionalidad directa entre la escala de calificación la escala de puntuación, o estableciendo una correspondencia de la escala de puntuación con dos rectas que pasan por el mismo punto definidas por la escala de calificación, como se describe en el artículo Introducción al Diseño del Proceso de Evaluación (Cortez C., abril de 2014).

También, si el docente lo desea o la institución lo requiere, la escala de puntajes puede coordinarse con una escala conceptual definiendo rangos de puntajes para cada estado de conocimientos de la escala conceptual.

Otro aspecto importante de mencionar es que las guías han sido pensadas para ser desarrolladas en un lapso temporal que corresponde con un intervalo de 2 a 4 horas cátedras (horas de 40 minutos cada una) más tiempo de trabajo extra-clase. Sin embargo, el docente deberá adaptar el tiempo dado para cada guía de acuerdo a las características de los estudiantes, los requerimientos institucionales, sus propios propósitos educativos y las posibilidades tecnológicas.

Por último, encontrarán que la bibliografía y la webgrafía han sido separadas según sea: complementaria para las guías (especialmente para el/la estudiante), complementaria para el docente o consultada para el artículo. De esta forma se pretende dar una ayuda extra a los estudiantes para que cumplan con las guías y profundicen conocimientos. Y también se pretende dar una ayuda extra a los docentes para que puedan modificar y/o complementar las guías.

Sin más detalles que aclarar, presentamos las guías. Como siempre, se agradece la difusión del artículo y los comentarios constructivos.


II) Guías Didácticas


II.1) Método Científico


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan una noción científicamente correcto sobre lo que se entiendo por método científico y desarrollen la capacidad de pensar un fenómeno desde la mirada de un método científico.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir un concepto de método científico científicamente correcto a partir de su propia experiencia y la investigación bibliográfica.

>Comprender las acciones que implica cada paso del método científico en general, más allá de los pasos específicos que expongan distintos autores.

>Aplicar los conocimientos logrados en el análisis e interpretación de diferentes fenómenos y situaciones planteadas.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver situaciones problemáticas que impliquen la construcción de pasos de un procedimiento científico.

>Científica: construir un procedimiento científica en base a los conocimientos logrados, con el objetivo de analizar e interpretar fenómenos y situaciones planteadas.


-Guías

>Física_Guía_MétodoCientífico-1

>Física_Guía_MétodoCientífico-2


II.2) Medición


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan conceptos y herramientas vinculados al proceso de medición.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos vinculados al proceso de medición como son: magnitud, cantidad, unidad patrón, medir.

>Conocer sistemas de medición y ejercitarse en una forma para transformar unidades.

>Conocer y ejercitarse en el cálculo del promedio y error de apreciación, incluyendo la forma correcta de expresar un resultado de una medición.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver situaciones problemáticas que impliquen la ejecución de transformaciones de unidades.

>Científica: realizar mediciones, cálculos de promedios y transformación de unidades con el objetivo de resolver situaciones planteadas.


-Guías

>Física_Guía_Medición-1

>Física_Guía_Medición-2 

>Física_Guía_Medición-3

>Física_Guía_Medición-4


II.3) Movimiento


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan conceptos básicos vinculados a los movimientos rectilíneos y sean capaces de utilizarlos en la resolución de ejercicios y problemas.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos sobre el tema Movimiento, como son: movimiento, sistema de referencia, posición, desplazamiento, intervalo de tiempo, velocidad y aceleración.

>Construir y comprender los modelos físico-matemáticos que describen el Movimiento Rectilíneo Uniforme y el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.

>Conocer las relaciones entre variables a través de su descripción como gráficos.

>Utilicen los conocimientos logrados en la interpretación y resolución de problemas simples.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver situaciones problemáticas aplicando una estrategia específica y utilizando convenientemente los conocimientos logrados.

>Científica: analizar e interpretar fenómenos y situaciones problemáticas simples sobre movimientos rectilíneos, utilizando apropiadamente conocimientos físicos correctos de acuerdo a cada caso.


-Guías

>Física_Guía_Movimiento-1

>Física_Guía_Movimiento-2 

>Física_Guía_Movimiento-3

>Física_Guía_Movimiento-4 

>Física_Guía_Movimiento-5

>Física_Guía_Movimiento-6

 

II.4) Interacciones


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan nociones científicamente correctas sobre las Leyes de Newton y los conceptos y herramientas vinculadas con las mismas.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos vinculados a las leyes de Newton como son: masa, cambio de velocidad, fuerza, sistema de fuerzas, escala.

>Comprender cualitativamente los enunciados de las leyes de Newton y sus implicancias.

>Analizar e interpretar fenómenos y situaciones planteadas en función de las leyes de Newton.

>Conocer y ejercitar la forma de representación de fuerzas y sistemas de fuerzas.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: analizar y resolver situaciones problemáticas conceptuales.

>Científica: analizar e interpretar diferentes casos en función de las leyes de Newton y utilizar los conocimientos para construir respuestas satisfactorias y representar sistemas de fuerzas.


-Guías

>Física_Guía_LeyesNewton-1 

>Física_Guía_LeyesNewton-2

>Física_Guía_LeyesNewton-3


II.5) Electrostática


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan conceptos y nociones científicamente correctas sobre la Electrostática y sus procesos y leyes.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos vinculados a la Electrostática como son: carga eléctrica, electrización, fuerza electrostática, campo eléctrico.

>Identificar y comprender los procesos de electrización.

>Analizar e interpretar fenómenos y situaciones planteadas en función de los conocimientos sobre Electrostática.

>Aplicar la ley de Coulomb y la definición de Campo Eléctrico tanto para analizar e interpretar diferentes situaciones como para resolver ejercicios y problemas.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver ejercicios y problemas aplicando una estrategia específica y utilizando los conocimientos sobre Electrostática.

>Científica: analizar e interpretar diferentes casos en función de los conocimientos sobre Electrostática y utilizarlos para construir respuestas satisfactorias a casos planteados.


-Guías

>Física_Guía_Electrostática-1

>Física_Guía_Electrostática-2 

>Física_Guía_Electrostática-3


II.6) Electrodinámica


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan conceptos y comprendan leyes, vinculados a la circulación de corriente eléctrica y a los circuitos (simple, serie y paralelo), volviéndose capaces de utilizarlos en la resolución de ejercicios y problemas.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos vinculados a Electrodinámica como son: diferencia de potencial, corriente eléctrica, resistencia eléctrica.

>Comprender las características y diferencias de los circuitos serie y paralelo a partir del análisis de la circulación de la corriente y el reconocimiento de sus elementos.

>Comprender cualitativamente la ley de Ohm y utilizarla en el análisis y resolución de ejercicios y problemas sobre circuitos serie y paralelo.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver ejercicios y problemas aplicando una estrategia específica y utilizando los conocimientos sobre tipos de circuitos y ley de Ohm.

>Científica: analizar e interpretar diferentes casos vinculados a la circulación de corriente, en función de los conocimientos sobre Electrodinámica, dando respuestas satisfactorias científicamente cuando le sean solicitadas.


-Guías

>Física_Guía_Electrodinámica-1

>Física_Guía_Electrodinámica-2 

>Física_Guía_Electrodinámica-3


II.7) Ondas


-Propósito: lograr que los estudiantes construyan conceptos y comprendan variables (y sus relaciones), vinculados al desarrollo del movimiento ondulatorio, volviéndose capaces de utilizarlos en la resolución de ejercicios y problemas.


-Objetivos

Se espera que los estudiantes logren:

>Construir conceptos básicos vinculados a Ondas, sus características y elementos, como son: oscilación, onda, ciclo, pulso, fuente, medio receptor, periodo, frecuencia, longitud de onda, amplitud, velocidad de propagación.

>Identificar los tipos de ondas de acuerdo a su origen o de acuerdo a la relación entre la oscilación y la propagación, y comprender las diferencias entre cada una.

>Conocer los fenómenos que ocurren a las ondas vinculados con la propagación de las mismas.

>Analizar e interpretar casos planteados en función de los conocimientos sobre Ondas, resolviendo ejercicios y problemas cuando se le solicite.

-Capacidades

Se intenta favorecer el desarrollo de las siguientes capacidades:

>Comunicación: realizar investigaciones, comparación de respuestas y construcción de informes en los que se deben cuidar la corrección científica de las respuestas, la caligrafía, la ortografía, la expresión escrita y la prolijidad.

>Resolución de Problemas: resolver ejercicios y problemas aplicando una estrategia específica y utilizando los conocimientos sobre Ondas y sus características.

>Científica: analizar e interpretar diferentes casos vinculados al movimiento ondulatorio, en función de los conocimientos sobre Ondas, dando respuestas satisfactorias científicamente cuando le sean solicitadas.


-Guías

>Física_Guía_Ondas-1

>Física_Guía_Ondas-2


III) Webgrafía y Bibliografía


>Complementaria con las guías.


_Cortez C. R. H. (mayo 2013). Conceptos de Movimiento: Glosario Básico. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/05/conceptos-de-movimiento-glosario-basico.html

_Cortez C. R. H. (octubre 2014). El Peso: sobre un error conceptual. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2014/10/el-peso-sobre-un-error-conceptual.html

_Cortez C., R. H. (abril 2018). Leyes de Newton: Segunda Introducción. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/04/leyes-de-newton-segunda-introduccion.html

_Cortez C., R. H. (abril 2020). Curso de Introducción a Leyes de Newton para Educación Secundaria. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2020/04/curso-de-introduccion-leyes-de-newton.html

_Cortez C., R. H. (agosto 2013). El Carácter Vectorial de la Velocidad. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/08/el-caracter-vectorial-de-la-velocidad.html

_Cortez C., R. H. (marzo 2013). Herramientas de la Física. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/03/herramientas-de-la-fisica.html

_Cortez C., R. H. (mayo 2013). Leyes de Newton: Primera Introducción. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/05/leyes-de-newton-primera-introduccion.html

_Herrera Aguayo, M., Moncada Mijic, F. y Valdés Arriagada, P. (2009). Física 1°. Chile: Santillana del Pacífico S. A. Disponible en www.santillana.cl

_Rojo, A. (2010). La Física en la Vida Cotidiana. 1° ed. Buenos Aires: Siglo Ventiuno Editores.

_Salazar Puente, R. A. (2015). Física I. Ciudad de México: Secretaría de Educación Pública. Disponible en: www.infolibros.org


>Complementaria para el docente.


_Cortez C. R. H. (abril 2014). Introducción al Diseño del Proceso de Evaluación. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2014/04/introduccion-al-diseno-del-proceso-de.html

_Cortez C. R. H. (julio 2018). Otras Formas de Implementar la Instrucción entre Pares. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/07/otras-formas-de-implementar-la.html

_Cortez C., R. H. (abril 2015). Problemas Ricos en Contexto y su Relación con el ABP y los Grupos. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2015/04/problemas-ricos-en-contexto-y-su.html

_Cortez C., R. H. (abril 2018). Experiencia Áulica: Construcción de un Modelo. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/04/experiencia-aulica-construccion-de-un.html

_Cortez C., R. H. (abril 2018). Leyes de Newton: Segunda Introducción. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/04/leyes-de-newton-segunda-introduccion.html

_Cortez C., R. H. (abril 2020). Curso de Introducción a Leyes de Newton para Educación Secundaria. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2020/04/curso-de-introduccion-leyes-de-newton.html

_Cortez C., R. H. (mayo 2013). Leyes de Newton: Primera Introducción. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/05/leyes-de-newton-primera-introduccion.html

_Cortez C., R. H. (septiembre 2018). Guía Rápida sobre Resolución de Problemas. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/09/guia-rapida-sobre-resolucion-de.html

_García Martinez, N, García Martinez, S., Andreo Martinez, P. y Almela, L. (2018). Ciencia en la Cocina. Una propuesta innovadora para enseñar Física y Química en educación secundaria. Enseñanza de las Ciencias, 36 (3), p. 179-198. doi: https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.2473

_Herrera Aguayo, M., Moncada Mijic, F. y Valdés Arriagada, P. (2009). Física 1°. Chile: Santillana del Pacífico S. A. Disponible en www.santillana.cl

_Iparraguirre, L. (2009). Mecánica Básica: Fuerza y Movimiento, 1° ed. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación, Instituto Nacional de Educación Tecnológica. Disponible en: http://www.inet.edu.ar/index.php/material-de-capacitacion/nueva-serie-de-libros/

_Young, H. D. y Freedman, R. A. (2013). Física universitaria con física moderna, vol. 2, 23° ed. México: PEARSON.


>Consultada para este artículo (además de la complementaria para las guías).


_Bustos, X. (2020). Física Terceros-Teorico. San Juan: Departamento de Ciencias Naturales, EIDFS, UNSJ.

_Cortez C. R. H. (julio 2018). Otras Formas de Implementar la Instrucción entre Pares. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/07/otras-formas-de-implementar-la.html

_Cortez C., R. H. (2020). Cuadernillo de Física de 2° Año de Ciclo Básico-Práctica, 7° Ed. San Juan: Departamento de Ciencias Naturales, EIDFS, UNSJ.

_Cortez C., R. H. (2020). Cuadernillo de Física de 2° Año de Ciclo Básico-Teoría, 7° Ed. San Juan: Departamento de Ciencias Naturales, EIDFS, UNSJ.

_Cortez C., R. H. (abril 2014). Introducción al Diseño de Proceso de Evaluación. Disponible en https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2014/04/introduccion-al-diseno-del-proceso-de.html

_Cortez C., R. H. (septiembre 2018). Guía Rápida sobre Resolución de Problemas. Disponible en: https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2018/09/guia-rapida-sobre-resolucion-de.html

_Quevedo, A. y Cortez, R. (2020). Cuadernillo de Física de 1° Año de Ciclo Básico-Práctica, 8° Ed. San Juan: Departamento de Ciencias Naturales, EIDFS, UNSJ.

_Quevedo, A. y Cortez, R. (2020). Cuadernillo de Física de 1° Año de Ciclo Básico-Teoría, 8° Ed. San Juan: Departamento de Ciencias Naturales, EIDFS, UNSJ.


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Guías Didácticas sobre Temas de Física para Ciclo Básico de Educación Secundaria por Rubén H. Cortez C. se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.



lunes, 6 de abril de 2020

Curso de introducción a Leyes de Newton para Educación Secundaria


Title: Newton's Law Introduction Course for Secondary Education

I) Presentación

A continuación encontrarán un curso de introducción al estudio de las Leyes de Newton. El mismo está enfocado en los contenidos y objetivos de la Educación Secundaria de Argentina, pero resultarán útiles para otros países.
El objetivo fundamental de este curso es contribuir a la comprensión de las leyes de Newton y su uso en la resolución de ejercicios y problemas. Por este motivo está dividido en dos módulos, uno enfocado en la comprensión conceptual de las leyes y el otro enfocado en su aplicación al estudio, y uso práctico, de algunos de los fenómenos más representativos.
Cada módulo contiene lecciones explicativas, en video, documentos de actividades y videos con la resolución de las actividades. Además incluimos algunos links de información que puede ser complementaria.
Por otra parte, esperamos que el desarrollo de este curso se pueda complementar con el cursado formal de Física o sirva para aprender por el solo objetivo de aprender. No es un curso corto en cuanto al tiempo que debe invertirse en el mismo. Pero haciéndose el propósito de trabajar una lección por semana, se lo puede terminar en un plazo de 10 semanas.
Sin más preámbulo, te dejamos que comiences. Antes de iniciar las lecciones, te sugerimos que le des una leída a toda la estructura del curso, de modo que puedas organizarte. Además, puedes dejar comentarios con dudas o sugerencias. Éxitos!!!

II) Desarrollo del curso

II.1) Módulo 1: Introducción al estudio conceptual de las leyes de Newton

En este módulo presentaremos las leyes de Newton y nos adentraremos en el estudio conceptual de las mismas. Es decir, veremos los conceptos y significados involucrados en las mismas y que nos dicen sobre la interpretación de los fenómenos naturales, sin hacer cálculos necesariamente.
Cada lección cuenta con video explicativo, un documento de trabajo y la resolución de las actividades en video.

II.1.1) Lecturas previas

Antes de comenzar con el desarrollo del curso, te sugerimos que leas los siguientes enlaces. Los mismos están enfocados en conceptos y fenómenos vinculados con las leyes de Newton. Pensamos que pueden ser una buena base para realizar el estudio que sigue.

-Conceptos de Movimiento: Glosario Básico: artículo que expone conceptos vinculados a los movimientos, especialmente rectilíneos, de forma muy elemental. https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/05/conceptos-de-movimiento-glosario-basico.html

-El Carácter Vectorial de la Velocidad: artículo que explica el carácter vectorial de la velocidad apelando a ejemplos. https://rene-cienciayeducacion.blogspot.com/2013/08/el-caracter-vectorial-de-la-velocidad.html

-Movimiento Rectilíneo Uniforme: artículo que explica las características del MRU, sus ecuaciones y gráficos. https://www.fisicalab.com/apartado/mru

-Movimiento Rectilíneo Uniformemente Varaido: artículo que explica las características del MRUV, con sus ecuaciones y ejemplo para la interpretación. https://sites.google.com/site/estudiafisica1/movimiento-rectilineo-uniformemente-varaido-m-r-u-v

II.1.2) Lección 1: Las leyes de Newton como marco teórico de la Mecánica

En esta lección abordaremos las leyes de Newton como marco teórico de la Mecánica Clásica. Presentaremos los tres principios fundamentales y la ley de Gravitación Universal. Es de destacar que no haremos la distinción entre “ley” y “principio”, tomaremos estos términos como sinónimos. Realmente no lo son, pero la discusión sobre si las leyes de Newton son solo leyes o si son principios, no es objeto de este curso.
Observa el video de explicación, primero. Aconsejamos que lo veas más de una vez. También puedes pausarlo y retrocederlo si lo crees necesario. Luego de haber visto el video explicativo, descarga y resuelve le documento de actividades. Una vez resuelto, observa el video de resolución de las mismas. No olvides dejar comentarios si tienes dudas con algo. Éxitos en esta primera lección.

>Video explicativo: M1L1 LdN 2020

>Documento de trabajo: M1L1 Actividades

>Video de resolución de las actividades: M1L1 LdN rptas 2020

II.1.3) Lección 2: Estudio Conceptual de la Primera Ley de Newton

En esta lección nos dedicaremos de lleno a la primera ley de Newton, el Principio de Inercia. Veremos que dice esta ley sobre los fenómenos naturales, qué consecuencias tiene. Para hacer el estudio, directamente la utilizaremos para explicar algunos casos.
Observa el video de explicación, primero. Aconsejamos que lo veas más de una vez. También puedes pausarlo y retrocederlo si lo crees necesario. Luego de haber visto el video explicativo, descarga y resuelve le documento de actividades. Una vez resuelto, observa los videos de resolución de las mismas. No olvides dejar comentarios si tienes dudas con algo. Éxitos en esta segunda lección.

>Video explicativo: LdN M1L2 2020 M1L2 LdN 2020

>Documento de trabajo: M1L2 Actividades

>Video de resolución de las actividades: M1L2 Resp Activ 1 y M1L2 Resp Activ 2

II.1.4) Lección 3: Estudio Conceptual de la Segunda Ley de Newton

En esta lección nos dedicaremos de lleno a la segunda ley de Newton, el Principio de Masa o Ley de Fuerza. Veremos que dice esta ley sobre los fenómenos naturales, qué consecuencias tiene. Para hacer el estudio, directamente la utilizaremos para explicar algunos casos.
Observa el video de explicación, primero. Aconsejamos que lo veas más de una vez. También puedes pausarlo y retrocederlo si lo crees necesario. Luego de haber visto el video explicativo, descarga y resuelve le documento de actividades. Una vez resuelto, observa el video de resolución de las mismas. No olvides dejar comentarios si tienes dudas con algo. Éxitos en esta tercera lección.

>Video explicativo: M1L3 Segunda Ley

>Documento de trabajo: M1L3 Actividades

>Video de resolución de las actividades: M1L3 Resp Activ

II.1.5) Lección 4: Estudio Conceptual de la Tercera Ley de Newton

En esta lección nos dedicaremos de lleno a la tercera ley de Newton, el Principio de Interacción. Veremos que dice esta ley sobre los fenómenos naturales, qué consecuencias tiene. Para hacer el estudio, directamente la utilizaremos para explicar algunos casos.
Observa el video de explicación, primero. Aconsejamos que lo veas más de una vez. También puedes pausarlo y retrocederlo si lo crees necesario. Luego de haber visto el video explicativo, descarga y resuelve le documento de actividades. Una vez resuelto, observa los videos de resolución de las mismas. No olvides dejar comentarios si tienes dudas con algo. Éxitos en esta segunda lección.

>Video explicativo: M1L4 Tercera Ley

>Documento de trabajo: M1L4 Actividades

>Video de resolución de las actividades: M1L4 Resp Activ P1 M1L4 Resp Activ P2 M1L4 Resp Activ P3

II.1.6) Lección 5: Estudio Conceptual Combinado con las Leyes de Newton

En esta lección nos enfocaremos en analizar algunas situaciones particulares utilizando las tres leyes de Newton de forma combinada. Veremos como interpretar esas situaciones de acuerdo a lo que dice cada ley- Por ello es recomendable que repases los enunciados de cada una.
Observa el video de explicación, primero. Aconsejamos que lo veas más de una vez. También puedes pausarlo y retrocederlo si lo crees necesario. Luego de haber visto el video explicativo, descarga y resuelve le documento de actividades. Una vez resuelto, observa los videos de resolución de las mismas. No olvides dejar comentarios si tienes dudas con algo. Éxitos en esta segunda lección.

>Videos explicativos: M1L5 LdN P1 y M1L5 LdN P2

>Documento de trabajo: M1L5 Actividades

>Video de resolución de las actividades: M1L5 Resp Activ P1
II.1.7) Finalización Módulo I

Hasta acá hemos desarrollado el Módulo I. Esperamos que haya sido provechoso y que sea un buen “piso” para desarrollar el Módulo II. Como una lectura complementaria te dejamos el siguiente link:


II.2) Módulo 2: Introducción a la resolución de problemas con las leyes de Newton

En este módulo aplicaremos las leyes de Newton para interpretar ciertos casos en particular y realizar cálculos. Es decir que aplicaremos las leyes para comprender la situación y utilizaremos las ecuaciones, las de las leyes y las que derivan de ellas, para realizar cálculos que permitan corroborar y/o profundizar la interpretación y/o hacer predicciones sobre el caso analizado.
Al igual que en el módulo anterior, encontrarán video explicativo, documento de trabajo y videos con la resolución de las actividades.

II.2.1) Lección 1: Leyes de Newton y método de resolución de problemas

En esta lección presentamos las condiciones necesarias para poder resolver problemas cuantitativos con las leyes de Newton y profundizaremos en una de esas condiciones: un método para resolver problemas. Siguiendo la misma metodología que antes, resolveremos un problema para mostrar como es el método.
En cuanto a la estructura, también seguimos la ya trabajada. Observen los videos explicativos, luego descarguen el documento de trabajo, intenten resolverlo y luego vean los videos de explicación de las actividades. Volvemos a recordarte que puedes pausar y retroceder los videos todas las veces que necesites.

>Videos explicativos: M2L1 Met Res Prob P1 y M2L1 Met Res Prob P2

>Documento de trabajo: M2L1 Actividades

>Videos de resolución de las actividades: M2L1 Resp Activ P1 M2L1 Resp Activ P2

II.2.2) Lección 1: Resolución de problemas de cuerpos en reposo con leyes de Newton

En esta lección resolveremos problemas de cuerpos en reposo, es decir aquellos cuya velocidad vale cero. Y lo haremos utilizando las leyes de Newton. Nuevamente aplicaremos el método de resolución estudiado en la lección anterior. Siguiendo la misma metodología que antes, resolveremos un problema para mostrar como se aplican las leyes en este tipo de casos.
Observen el video explicativo, luego descarguen el documento de trabajo, intenten resolverlo y luego vean los videos de explicación de las actividades. Volvemos a recordarte que puedes pausar y retroceder los videos todas las veces que necesites.

>Videos explicativos: M2L2 Cuerpos Rep

>Documento de trabajo: M2L2 Actividades

>Videos de resolución de las actividades: M2L2 Resp Activ P1 M2L2 Resp Activ P2

II.2.3) Lección 3: Resolución de problemas de movimiento unidimensional con leyes de Newton

En esta lección resolveremos problemas de cuerpos con movimiento unidimensional, es decir aquellos cuya velocidad no cambia de dirección. Y lo haremos utilizando las leyes de Newton. Nuevamente aplicaremos el método de resolución estudiado en la primera lección y resolveremos un problema para mostrar como se aplican las leyes de Newton en este caso.
Observen el video explicativo, luego descarguen el documento de trabajo, intenten resolverlo y luego vean los videos de explicación de las actividades. Volvemos a recordarte que puedes pausar y retroceder los videos todas las veces que necesites.

>Videos explicativos: M2L3 Mov Unid

>Documento de trabajo: M2L3 Actividades

>Videos de resolución de las actividades: M2L3 Resp Activ P1

II.2.4) Lección 4: Resolución de problemas de tiro parabólico con leyes de Newton

En esta lección resolveremos problemas de cuerpos con movimiento parabólico o tiro parabólico (como se conoce comúnmente). Se trata de cuerpos que son lanzados dentro del planeta Tierra con cierto ángulo respecto del suelo, es decir que son movimientos donde cambia la rapidez y la dirección de la velocidad. Y lo haremos utilizando las leyes de Newton. Nuevamente aplicaremos el método de resolución estudiado en la primera lección y resolveremos un problema para mostrar como se aplican esas leyes en este caso.
Observen el video explicativo, luego descarguen el documento de trabajo, intenten resolverlo y luego vean los videos de explicación de las actividades. Volvemos a recordarte que puedes pausar y retroceder los videos todas las veces que necesites.

>Videos explicativos: M2L4 Lecc TP

>Documento de trabajo: M2L4 Actividades

>Videos de resolución de las actividades: M2L4 Resp Activ P1y M2L4 Resp Activ P2

II.2.5) Lección 5: Resolución de problemas de movimiento circular con leyes de Newton

En esta lección resolveremos problemas de cuerpos con movimiento unidimensional, es decir aquellos cuya velocidad no cambia de dirección. Y lo haremos utilizando las leyes de Newton. Nuevamente aplicaremos el método de resolución estudiado en la primera lección y resolveremos un problema para mostrar como se aplican las leyes de Newton en este caso.
Observen el video explicativo, luego descarguen el documento de trabajo, intenten resolverlo y luego vean los videos de explicación de las actividades. Volvemos a recordarte que puedes pausar y retroceder los videos todas las veces que necesites.

>Videos explicativos: M2L5 Mov Circu 

>Documento de trabajo: M2L5 Actividades

>Videos de resolución de las actividades: M2L5 Resp Activ P1y M2L5 Resp Activ P2

II.2.6) Finalización del Módulo II

Hasta acá hemos desarrollado el Módulo II. Esperamos que haya sido útil para introducirte en la resolución de problemas. Como una lectura complementaria te dejamos el siguiente link:


III) Finalización del Curso

Hemos llegado al final de este curso. Esperamos que haya sido muy provechoso para que logres una comprensión básica de las leyes de Newton y desarrolles habilidad para resolver problemas. Si lo deseas deja comentarios que nos ayuden a mejorar esta propuesta y otras futuras. Éxitos y Muchas Gracias!!!

Licencia: Curso de introducción a Leyes de Newton para Educación Secundaria por Rubén H. Cortez C. se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
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martes, 17 de abril de 2018

Experiencia Áulica: Construcción de un Modelo

Title: Experience in Classroom: Construction of a Model

    I) Introducción

    En el mundo de la Física, uno de los trabajos más importantes es el de construcción de modelos que expliquen y describan a los fenómenos. Un modelo es una ecuación escrita con los símbolos de las magnitudes que intervienen en un fenómeno y muestra las relaciones matemáticas entre esas magnitudes (a veces incluyen números).
    En la clase de Física de 2° año del Instituto Preuniversitario Escuela Industrial Domingo F. Sarmiento, dependiente de la Universidad Nacional de San Juan, realizamos dicho trabajo de construcción de un modelo. El tópico elegido es Movimiento a Velocidad Constante. Veamos como lo hicimos.

    II) Los Pasos

    El primer paso fue realizar una experiencia de laboratorio sobre movimiento a velocidad constante con el objetivo de recolectar datos. Para ello los estudiantes trabajaron con una Guía (Guía de Actividades de Experimento de Movimiento) que proponía estudiar el movimiento más simple y cotidiano: Caminar.
    Como puede verse en la Guía, los estudiantes debían organizarse para recolectar datos del movimiento de caminar de un compañero de grupo y volvar esos datos en una tabla.
    El segundo paso fue que construyeran el gráfico de posición en función del tiempo, en el par de ejes incluidos en la guía. Previamente el docente dio unos consejos sobre la forma más paropiada de determinar las escalas en ambos ejes.
    El tercer paso fue que los estudiantes proveyeran los datos al docente para que, con ayuda de una planilla de cálculo (LibreOffice Calc en este caso) obtuviera una ecuación que represente al gráfico y, por lo tanto, a los datos. Cada grupo de trabajo se llevó, en la guía, la ecuación que representa el movimiento de caminar del compañero.
    El cuarto paso consiste en utilizar las ecuaciones de todos los grupos para lograr el modelo final que representa a ese tipo de movimiento. Pero este paso lo mostramos con detalle a continuación.

   III) Obteniendo el Modelo del Movimiento a Velocidad Constante

   Para obtener el modelo del movimiento a velocidad constante en primer lugar listamos las ecuaciones que representan los datos de cada grupo, que son las siguientes:



    Al observar todas las ecuaciones puede notarse que todas ellas tienen la misma forma matemática. Entonces podemos escribir esa forma:



    Esa forma de la ecuación es Matemática, pero nosotros queremos un modelo Físico. Conseguirlo es el camino que sigue. Primero debemos notar los significados de "f(x)" y "x": en matemática son las variables que se dibujaron en los ejes vertical y horizontal respectivamente. Nosotros, en esos ejes, representamos distancia y tiempo respectivamente. Entonces podemos sistituir el lenguaje matemático por el físico. Obtenemos:



    Solo nos queda establecer los significados de los números, es decir de "N°" y "n°". Pensemos, primero, en "n°". Este está sumando con el producto de "N°" y "t", y el resultado de todo debe ser una distancia, que nosotros hemos medido en metros. Entonces ese "n°" debe tener unidad de "metros", por lo que debe ser una distancia también. Si observamos los valores de esos números y los comparamos con las tablas de datos, podemos notar que se parecen al primer valor colocado en ella. Se parecen a cero (0). Entonces podemos deducir que ese número (n°) representa la primera distancia medida, la distancia que ocupa el objeto (en este caso: el compañero que camina) respecto del observador de referencia o punto de vista en el momento de comenzar el movimiento. Para nosotros vale cero porque colocamos el punto de referencia en el mismo lugar donde comenzaba el movimiento. Entonces la ecuación queda (utilizando "di" para esa distancia inicial):



    Bien, ya vamos terminando. Solo nos queda darle significado a "N°". Este es algo más difícil porque está multiplicando con "t". Pero podemos hacerlo más simple si pensamos en las unidades. El tiempo fue medido en segundos (s). La unidad que resulte del producto debe ser metro (m). Entonces podemos plantear una ecuación de unidades y despejar la unidad que debe tener N°. Analizando dicha unidad podemos deducir de qué magnitud se trata. La siguiente imagen muestra este trabajo o cálculo auxiliar con las unidades:



    Podemos ver que la unidad de "N°" es metro por segundo (m/s). Se trata de una unidad de longitud sobre una unidad de tiempo. Si buscamos en el sistema internacional de unidades a que magnitud define esta unidad, encontraremos que define a Velocidad. Este hallazgo es lógico, pues el compañero que caminó, lo hizo a cierta velocidad, la cual debe estar incluida en la ecuación de alguna forma. Entonces la ecuación queda:



    ¡Y por fin terminamos! Esta última ecuación (recuadrada en rojo) es el modelo físico que buscábamos. Este modelo físico es una ecuación que representa y describe al movimiento que ocurre a velocidad constante. Fíjense que no solo describe al movimiento de caminar del compañero, pues no hay ninguna indiación de ello dentro de la ecuación. Pues, por lo tanto, describe a todo movimiento que tenga las mismas características que el movimiento de caminar estudiado: en línea recta, siempre hacia el mismo lado y con la misma rapidez.
    Ahora solo queda compara ese modelo con el que sale en los libros y buscar el nombre que le da la Física al movimiento a velocidad constante. Éxitos!!!

    Licencia:
    Experiéncia Áulica: Construcción de un Modelo por Rubén H. Cortez C. se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.