sábado, 23 de agosto de 2014

Magnitudes, Variables Físicas y sus Unidades (Básicas y Derivadas), Metodología de Elementos Teóricos y Experimentales de la Metodología de la Física (Planteamiento de problemas, Formulación y prueba de hipótesis y Elaboración de modelos) y recapitulación de éstos mismos.

La magnitud física es la medición de un atributo físico que consiste en una variable física o una constante física, la que se expresa con una cifra acompañada de determinadas unidades de medida. La importancia de tener la medición de una variable, es decir su -magnitud física-, es que sirve junto con otras magnitudes que tengan las mismas unidades de medida para hacer comparaciones y relaciones matemáticas.

Todas las magnitudes deben servir de referencia común para comparar cuantitativamente el mismo atributo físico en diferentes momentos y situaciones.

Para cada una de estas magnitudes se ha inventado una unidad. Si la magnitud no se define a partir de otras, la unidad es básica (o fundamental); si la magnitud es una combinación de unidades básicas, la unidad es una unidad derivada.

A continuación se presenta la tabla de magnitudes y unidades del Sistema Internacional (S.I.) consta de siete magnitudes y unidades básicas (o fundamentales), que al combinarse forman las magnitudes y unidades derivadas.

              Magnitudes y Unidades Básicas                               Magnitudes y Unidades Derivadas

Magnitud Física
Unidad
Símbolo de la Unidad
Magnitud Física
Unidad
Símbolo de la Unidad
Longitud
Metro
M
Área
metro cuadrado
Masa
Kilogramo
Kg
Volumen
metro cúbico
Tiempo
Segundo
S
Velocidad
metro/segundo
m/s
Temperatura
Kelvin
K
Aceleración
metro/segundo²
m/s²
Corriente
Amperio
A
Fuerza
Newton
N=kg*m
Cantidad de Sustancia
Mol
Mol
Trabajo
Joule
J=N*m
Intensidad Luminosa
Candela
Cd
Potencia
Watt
w=N*m/s

Las magnitudes son los atributos que nos permiten establecer medidas para determinadas propiedades físicas, por ejemplo tenemos a: la temperatura, la longitud, la fuerza, la corriente eléctrica, etc.

Se tienen dos tipos de magnitudes, las escalares y las vectoriales.

Magnitudes escalares: Las magnitudes escalares físicas quedan completamente determinadas por su magnitud, expresada en alguna unidad conveniente. Por ejemplo, para especificar el volumen de un cuerpo es necesario solamente indicar cuántos metros o pies cúbicos ocupa. Para conocer la temperatura es suficiente con leer un termómetro. El tiempo, la masa, la carga y la energía son también cantidades escalares.

Magnitudes vectoriales: En muchos casos las magnitudes escalares no dan información completa sobre una propiedad física requieren para su completa determinación, que se añada una dirección a su magnitud.

El caso más sencillo es el desplazamiento. El desplazamiento de un cuerpo se determina por la distancia efectiva que se ha movido y la dirección en la cual se ha movido. Una fuerza de determinado valor puede estar aplicada sobre un cuerpo en diferentes sentidos y direcciones. Tenemos entonces las magnitudes vectoriales que, como su nombre lo indica, se representan mediante vectores, es decir que además de un módulo (o valor absoluto) tienen una dirección y un sentido. Ejemplos de otras magnitudes vectoriales son la velocidad y la fuerza.

Los vectores se representan gráficamente por segmentos de una línea recta que tiene la misma dirección que el vector y una magnitud proporcional a la magnitud. Los vectores son cantidades que se pueden sumar y restar (también existe la multiplicación entre vectores, pero esta no cae dentro de este curso). En la escritura, un símbolo en tipo grueso como la V o bien una letra con una flecha encima, indica un vector, la magnitud se indicara por IVI.

Semana 2
martes
SESIÓN 4

Metodología en Física
contenido temático
-Magnitudes y variables físicas, unidades.
-Elementos teóricos y experimentales de la Metodología en Física. Planteamiento de problemas, formulación y prueba de hipótesis y elaboración de modelos.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales:
·       Magnitudes y variables físicas.
Procedimentales
·       Planteamiento de problemas, formulación y prueba de hipótesis y elaboración de modelos con magnitudes y unidades
·       Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector.
·       Presentación en equipo
Actitudinales
·       Confianza, cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia.
Materiales generales
De Laboratorio:
-        Flexo metro, Balanza.
Didáctico:
-        Presentación, escrita  electrónicamente.
Desarrollo del
Proceso

FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las preguntas siguientes:

PREGUNTAS
¿Cuáles son las magnitudes físicas principales?
¿Qué es una variable Física?
¿Qué es un problema?
¿Qué es una hipótesis?
¿Cómo se comprueba una hipótesis?
¿Unidades básicas de los sistemas físicos?
EQUIPO
2
3
6
1
4
5
RESPUESTAS
Magnitudes escalares y vectoriales. Ambas nos permiten establecer medidas para determinadas propiedades físicas. Las magnitudes escalares físicas quedan completamente determinadas por su magnitud expresada en alguna unidad conveniente, por ejemplo: el tiempo, la masa, la carga, la energía, la longitud y la temperatura. Las vectoriales se representan mediante vectores, es decir, que además de un valor absoluto tienen una dirección y un sentido. Ejemplo: velocidad, fuerza, temperatura, trabajo, potencia y aceleración.
Es símbolo que representa una incógnita.
Es un conflicto que se presenta sobre un tema y tiene como objetivo solucionarlo, mediante los siguientes pasos:
-Plantear el objetivo
-Preguntas de investigación
-Justificación
Es una posible respuesta donde se explica ¿Cómo? O ¿Por qué? Sucede un fenómeno.
Por medio de la experimentación.
*METRO
*KILOGRAMO
*SEGUNDO
*KELVIN
*AMPERIO
*MOL
*CANDELA


¿Cuáles son las magnitudes y unidades de los tres ejemplos de sistemas físicos?
Diferentes tipos de modelos

Escritos, esquemáticos, físicos, abstractos, matemáticos, simuladores.
Se emplea la técnica Discusión en equipo, para procesar su información, sintetizar y  aprender del texto.

Cada equipo lee diferente contenido.

FASE DE DESARROLLO
1.- Cada equipo trabajara con la diapositiva que elaboraron la clase anterior,  les solicita anotar las magnitudes y unidades correspondientes de los tres ejemplos de sistema físico.
Desarrollan la actividad en equipo y exponen sus resultados al resto del grupo.
2.-  Se les plantea las preguntas:
- ¿Cuántos kilómetros se forman al colocarse la altura de cada alumno del grupo cabeza-pies?
-¿Cuantas toneladas corresponden al mismo grupo?
- ¿Cuantos siglos se obtienen de la suma de sus edades?
Se les pregunta que material de laboratorio requieren para realizar la actividad anterior.
Flexo metro, Bascula.
Los integrantes de cada equipo realizaran las mediciones correspondientes indicadas en el cuadro.

Alumno
Estatura  m
Peso  Kg
Edad años
Segundos
1
1.8
73
16
504,576,002
2
1.6
46
16
504,921,600
3
1.5
55
16
504,921,600
4
1.6
78
16
504,921,600
5
1.6
62
16
504,921,600
6
1.6
65
16
504,921,600
7
1.60
48
16
504,864,000
8
1.6
64
16
504,921,600
9
1.69
63
17
536,457,600
10
1.68
58
16
562,785,000
11
1.59
56
16
504,921,600
12
1.75
75
16
504,921,600
13
1.57
45
16
504,921,600
14
1.57
47
16
504,921,600
15
1.58
45
15
473,385,600
16
1.64
60
15
473,385,600
17
1.47
45
16
504,921,600
18
1.49
50
17
536,457,600
19
1.56
41
16
504,921,600
20
1.70
60
16
504,921,600
21
1.63
60
16
506,044,800
22
1.71
62
17
541,987,200
23
1.70
67
17
536,457,600
24
1.62
60
16
541,487,200
25
1.73
65
16
504,921,600
26
1.63
58
17
536,457,600
27




Total
37.07    42.21  metros  =  .042kilometros
1508
417
1508 Kg =    1.5Toneladas
417  años  = 4.17 siglos


1 km  ---  1000 m
     X ----- 42.21 m   X  =  42.21  x  1 /  1000  = .042  Km
1 Tn  ----   1000 kg
X Tn  -----  1508 kg     X  =  1508 x  1 / 1000  =   1.5  Tn
1 siglo  =  100 años
X  siglos--- 417  años   X =  417 x 1/ 100  =  4.17  siglos

Se les solicita Tabular y graficar los datos obtenidos en el programa Hoja de cálculo.




Después discuten y sintetizan el contenido.  Se preparan para mostrarlo a los demás equipos.
Para convertir las unidades se les proporciona el nombre del convertidor de unidades mm para que lo localicen en la Red y lo utilicen, es gratuito.

FASE DE CIERRE
Los equipos presentan su información a los demás. Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase con el profesor, de lo  que se aprendió.

Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa  e indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma.
Elaboraran su informe, en un documento electrónico, para registrar los resultados en su Blog.
Evaluación
Informe de la actividad enviada al Blog.   
Producto: Presentación del producto, con las magnitudes y unidades correspondientes. Resumen de la indagación bibliográfica.
 Actividad de Laboratorio. Tabulación y graficas de  longitud, masa y edad del grupo. Indagación del programa gratuito mm convertidor de unidades.


Ejemplos de hechos históricos trascendentes de la Física:

Desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, los fenómenos climáticos, las propiedades de los materiales, etc. Las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban enconsideraciones puramente filosóficas, sin verificarse experimentalmente. Algunas interpretaciones falsas, como la hecha por Ptolomeo en su famoso "Almagesto" - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros" - perduraron durante mucho tiempo.

Estos descubrimientos ocurrieron desde:

La antigüedad 7000a.C.  - 1250 d.C.
El nacimiento de la ciencia 1250 - 1700
La revolución industrial 1701 -  1850
La era del vapor1851 - 1940
La era del silicio 1941 - 2000 


Semana 2
Jueves
SESIÓN
5
Desarrollo de la Física
contenido temático
Ejemplos de hechos históricos trascendentes de la física.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales:
·       Conocerá  algunos hechos relevantes del desarrollo de la física y su relación con la tecnología y sociedad.
Procedimentales:
·       Indagación de Biografías de físicos y  selección de los más relevantes para su vida cotidiana, resumen de eventos seleccionados por el alumno.
Actitudinales
·       Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales
De computo:
-        PC con internet, USB de cada alumno.
De proyección:
-        Proyector tipo cañón, programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
-         Presentación, escrita  en  documento electrónico.
Desarrollo del
Proceso
Introducción.
El Profesor planteara al grupo la importancia de los hechos históricos de la Física, que han repercutido en nuestra vida cotidiana.
FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo contesten la pregunta siguiente:
¿Cuáles son los principales ejemplos de hechos históricos trascendentes de la Física?
. Cada equipo seleccionara una etapa (dividir cada 100 años por seis equipos) de la  Historia de la Física. Indaguen y discutan.
¿Cuáles son los principales ejemplos de hechos históricos trascendentes de la Física?

Equipo
1
2
3
4
5
6
Siglo
1500
1600
1700
1800
1900
2000
Hechos históricos
c.400 a.J.C. Demócrito formula la primera teoría atómica
350ª.J.C. Aristóteles escribe su física
En el siglo XVI Galileo Galilei fue pionero en el uso de experimentos para validar las teorías de la física.se intereso en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando el plano inclinado descubrió la ley de la inercia de la dinámica y con el telescopio observó que Júpiter tenía satélites girando a su alrededor.
En 1687, Newton formuló las leyes de la dinámica y la ley de gravitación universal.
Se desarrolla la termodinámica, la mecánica estadística y la física de fluidos  y Galileo Galilei usó los experimentos para validar teorías científicas.
Electro Magnetismo y estructura atómico
Estudio de los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. En 1855 Maxwell unifico las leyes conocidas sobre el comportamiento de la electricidad y el magnetismo, los descubrimientos de Maxwell se consideran frecuentemente equipales a los descubrimientos de Newton.
*se propone el primer modelo del átomo
*Albert Einstein dedujo la ecuación de la física más conocida como: masa-energía
*se descubren los grupos sanguíneos
*Ernest Rutherford dedujo la idea de un núcleo atómico
Cargado positivamente
*Heinsenberg, Schrödinger y Dirac formularon la mecánica cuántica.

La nueva nana ciencia en la cual físicos de todo el mundo trabajan en proyectos cuya finalidad última es controlar a escala atómica nuevos materiales artificiales de diseño.
También hay nuevas tecnología de diseño.
La fusión nuclear controlada y la física de los primeros instantes del Universo son actualmente los campos más desafiantes de la física.
2010: El Centro Nacional de Ignición, en EEUU, tiene previsto comenzar sus experimentos de fusión de deuterio y tritio.
2018: Está programada la terminación del ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional). Los primeros ensayos de fusión de deuterio y tritio se prevén para 2016.

FASE DE DESARROLLO
En grupo elaboren una línea del tiempo en el procesador de palabras.
Desarrollen la presentación de sus resultados. Los alumnos comentaran como han repercutido en su vida cotidiana.

FASE DE CIERRE       
-           El Profesor  desarrolla una presentación de síntesis de la importancia de la Física en la vida cotidiana.

Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa  e indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma.

Elaboraran su informe, en un documento electrónico, para registrar los resultados en su Blog.
Evaluación
Contenido:
Resumen de la indagación bibliográfica.
Actividad desarrollada.

Y ahora se hace una recapitulación de los temas anteriores:


Semana 2
Viernes
SESIÓN
6

Recapitulación 2
contenido temático
-Planteamiento y resolución de problemas de Física.
-Hechos históricos trascendentales de la física.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
·       Resume los elementos de la metodología experimental que utiliza la física para explicar fenómenos.
·       Reconoce algunos hechos relevantes del desarrollo de la física y su relación con la tecnología y sociedad.
Procedimentales
·       Identificación de magnitudes y variables físicas, metodología en física para la resolución de problemas.
·       Hechos históricos transcendentales de la Física.
Actitudinales
·       Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales
De computo:
-        PC con internet, USB de cada alumno.
De proyección:
-        Proyector tipo cañón, programas: Excel, Word, Power Point
Didáctico:
-         Presentación, escrita  en  Power Point.
esarrollo del
Proceso
FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase plantea la pregunta siguiente:
- Cada alumno y en equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1.- ¿Qué temas se abordaron?
2.- ¿Que aprendí?
3.- ¿Qué dudas tengo?
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito  de acuerdo a lo visto en las dos sesiones anteriores.


Equipo

1
2
3
4
5
6

Respuestas

Magnitudes y variables físicas el método científico y algunos hechos históricos de la física.
El paso de la física en la historia, que la llevo hasta el momento actual. Repasamos las principales magnitudes física (masa, longitud, peso, temperatura, tiempo, etc.)  y analizamos la metodología científica.
Ninguna
Los temas abordados fueron los siguientes: Magnitudes y variables Físicas, la Metodología de la Física y hechos históricos trascendentes de la Física.
Aprendimos la diferencia entre magnitud y variable Física y cuáles son, también la elaboración de una investigación científica aplicada en la Física y conocimos los hechos históricos trascendentes de la Física desde 400 a.C. hasta nuestros días.
Todo quedó claro y sin duda alguna.
Magnitudes y variable físicas, planteamiento de hipótesis y hechos históricos de la física.
Aprendimos que son las magnitudes físicas y como las variables intervienen con su medición como se plantea una hipótesis y se elabora un modelo con el resultado de un experimento y también vimos una línea del tiempo de los achos más importantes de la física.
*Hechos históricos trascendentes en la física, inventos empleando la física y que ayudaron al desarrollo de la misma.
Magnitudes y variables físicas y el desarrollo del método científico
*Aprendimos la importancia de los avances físicos a lo largo de la historia hasta nuestros tiempos y el efecto que han tenido en la sociedad.
*Ninguna.
*Magnitudes y Variables físicas.
*Ejemplos de hechos históricos trascendentes de la física
*Aprendimos las magnitudes y unidades fundamentales en la física y formulación y e elaboración de estos, también  algunos de los hechos más trascendentes en la historia de la física.
*no hay dudas
Magnitudes y variables físicas, como se plantea un problema, como se prueba y formula una hipótesis y elaboración de modelos.
Las variables físicas, que es una magnitud y algunos ejemplos:
Masa
Longitud
Tiempo
Densidad
Temperatura
Velocidad
Aceleración
Energía
Además de hechos importantes y trascendentes en la historia de la física.

FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado.
FASE DE CIERRE                
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de las magnitudes y unidades y la metodología empleada en física para la resolución de problemas.
La importancia de los hechos históricos de  la Física y su repercusión en la vida cotidiana.
Revisa el trabajo  a cada alumno y lo registra en la lista.
Actividad Extra clase:
Solicitar a los alumnos elaborar sus indagaciones de los temas de la siguiente semana.

Evaluación
Informe de la actividad  enviada al Blog o plataforma MOODLE.
Contenido:
Resumen de la indagación bibliográfica.
Actividad de Laboratorio.
Referencias
Programa de conversión de unidades mm. webs.sinectis.com.ar/alejand/mm/pagina_mm.htm
Semana 2 
19-20-21-08-2014

http://www.buenastareas.com/ensayos/Ejemplos-De-Hechos-Hist%C3%B3ricos-Trascendentes-De/600843.htm
 http://www.cch-sur.unam.mx/guias/experimentales/fisicaI.pdf

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