Programación de aula de Física y Química. 1 Bachillerato




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títuloProgramación de aula de Física y Química. 1 Bachillerato
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Evaluación


  • Comparar los movimientos rectilíneo uniforme y rectilíneo uniformemente acelerado y analizar las semejanzas y diferencias entre ellos.

  • Hallar el vector de posición en función del tiempo para un móvil que se encuentra a 20 m del origen de las coordenadas y que se acerca a él a una velocidad constante de 4 m/s. Representar la gráfica posición-tiempo del movimiento.

Calcular la velocidad y la aceleración finales de un motorista que parte del reposo y durante 5 s mantiene una aceleración constante de 5 m/s2. Representar las gráficas velocidad-tiempo y posición-tiempo del movimiento.

  • Determinar qué tipo de movimiento realizan los siguientes cuerpos: a) una canica cuando se la deja caer libremente desde una altura determinada; b) la moneda lanzada verticalmente hacia arriba por el árbitro de un partido de fútbol en el sorteo de campo.

  • Determinar si una lancha motora que desarrolla una velocidad de 72 km/h, situada a 12 m de la orilla y a 9 m del borde de una catarata, conseguirá ganar la orilla si la velocidad de la corriente es de 4 m/s.

  • Efectuar ejercicios para comprobar si el alumno es capaz de determinar diferentes parámetros en un movimiento parabólico.

  • Hallar la velocidad lineal de un punto de la periferia y el número de vueltas efectuadas en 15 min por las aspas de un molino si éstas tienen 10 m de longitud y realizan 12 revoluciones por minuto.

  • Calcular la aceleración angular de un disco que aumenta su velocidad angular de 10 rev/min a 45 rev/min en 0,5 s.

  • Citar tres de las causas más frecuentes de los accidentes de tráfico y proponer alternativas para evitarlos.


UNIDAD 4. Fuerzas



Objetivos didácticos


  • Comprender el concepto de fuerza y sus efectos sobre cuerpos rígidos y deformables.

  • Conocer las unidades de fuerza y transformar unas en otras mediante cálculo algebraico.

  • Determinar las condiciones de equilibrio de un cuerpo.

  • Valorar la importancia del conocimiento de las fuerzas en el desarrollo de la arquitectura y en la vida cotidiana.


Contenidos


Conceptos

  • Concepto de fuerza.

  • Efectos de las fuerzas sobre distintos tipos de sólidos.

  • Elementos de una fuerza.

  • Ley de Hooke.

  • Movimientos de traslación y de rotación.

  • Momento de una fuerza.

  • Par de fuerzas.

  • Momento de un par de fuerzas.

  • Equilibrio estático.

Procedimientos

  • Composición de fuerzas concurrentes y de fuerzas paralelas.

  • Cálculo analítico de la fuerza resultante de un sistema de fuerzas.

  • Determinación gráfica del punto de aplicación de la resultante.

  • Expresión de las magnitudes físicas con sus unidades correspondientes.

  • Resolución de ejercicios y problemas relativos a las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo.

Valores

  • Valoración de la importancia del conocimiento de las fuerzas en el desarrollo y la evolución de la arquitectura.

  • Valoración de la importancia del orden, la claridad y la limpieza en la presentación de informes, tablas y gráficas.


Actividades de aprendizaje


La primera página de la unidad contiene una imagen acompañada de un texto que nos muestran la presencia de las fuerzas en la vida cotidiana.

Los Objetivos detallados en la presentación de la unidad muestran las capacidades que se pretende que el alumno/a desarrolle a lo largo de la unidad.

En la Preparación de la unidad se recuerdan conceptos y se plantean actividades con la finalidad de evocar los contenidos necesarios para abordar la unidad.

1. Naturaleza de las fuerzas

  • La unidad empieza con la explicación del concepto de fuerza y de sus efectos sobre distintos tipos de sólidos: sólidos deformables y sólidos rígidos.

  • Se explican los elementos de una fuerza y su unidad en el SI, y se presenta un ejemplo resuelto de transformación de las unidades de una fuerza de newtons a kilopondios, y viceversa.

  • Se enuncia la ley de Hooke y se establecen sus condiciones de validez. Como aplicación de esta ley, se proponen dos ejemplos resueltos en los que se calculan la constante elástica de un muelle y su longitud cuando está sometido a cierta fuerza.

  • Se ofrece el acceso a una página de Internet en la que se observa el procedimiento de medida de la constante elástica de un muelle.

  • Se describen las partes y el funcionamiento de un dinamómetro.

2. Fuerza resultante de un sistema

  • A partir del ejemplo de dos perros que tiran de un trineo, cada uno con una fuerza, se introduce el concepto de fuerza resultante.

  • Se explica cómo determinar la fuerza resultante de un sistema de fuerzas concurrentes en distintas situaciones: fuerzas de la misma dirección, fuerzas de distinta dirección y fuerzas de direcciones perpendiculares. Un ejemplo resuelto propone hallar la resultante de dos fuerzas con la misma dirección y sentido contrario, y de dos fuerzas perpendiculares.

  • Seguidamente, se explica cómo determinar la resultante de forma analítica, para lo cual se descompone cada fuerza en dos componentes perpendiculares. Un ejemplo resuelto propone determinar la resultante de dos fuerzas que actúan sobre una barca.

  • Se presenta una página de Internet en la que se puede obtener de forma gráfica la fuerza resultante de varias fuerzas.

  • Después, se explica cómo determinar la fuerza resultante de un sistema de fuerzas paralelas y su punto de aplicación cuando éstas tienen el mismo sentido o cuando tienen sentido contrario. Dos ejemplos resueltos proponen respectivamente determinar el punto de aplicación y el módulo de la resultante de dos fuerzas del mismo sentido y de dos fuerzas de sentido contrario.

  • Finalmente, se explica un procedimiento para determinar de forma gráfica el punto de aplicación de la resultante.

3. Las fuerzas y el movimiento de rotación

  • Se distinguen los dos tipos de movimiento que puede realizar un sólido rígido: traslación y rotación, y se introduce la magnitud momento de una fuerza como aquella que mide la eficacia de una fuerza en una rotación.

  • Se indica la manera de calcular el momento resultante en el caso de que actúen varias fuerzas sobre un cuerpo. Se aplica en un ejemplo resuelto.

  • Seguidamente, se introducen los conceptos de par de fuerzas y momento de un par de fuerzas y se presenta un ejemplo resuelto en el que se calcula el módulo del momento de un par de fuerzas y se representa esquemáticamente el vector momento.

4. Condiciones generales de equilibrio

  • Se indican las condiciones que debe cumplir un cuerpo para encontrarse en equilibrio estático y se ilustran con los ejemplos de una lámpara y un cuadro en esta situación. En un ejemplo resuelto se propone determinar las tensiones de las cuerdas que sujetan un cartel que se encuentra en equilibrio estático.

En el apartado Ciencia y sociedad se destaca la importancia del conocimiento de las fuerzas para la construcción de edificios y se analiza cómo este hecho permitió la evolución de la arquitectura.

En Resolución de ejercicios y problemas se pretende que el alumno/a profundice y adquiera destreza resolviéndolos a partir de la observación de modelos y posteriormente con la puesta en práctica de las técnicas aprendidas. Para ello se le propone:

  • Representar gráficamente la fuerza aplicada a un muelle en función del aumento que sufre su longitud y determinar, a partir de la gráfica, la constante elástica del muelle y la fuerza necesaria para producir un alargamiento determinado.

  • Calcular el momento resultante de un sistema de fuerzas aplicadas a una barra.

En las páginas de Ejercicios y problemas se incluye un número de éstos que permitan comprobar y consolidar los conocimientos adquiridos en la unidad y aplicarlos a nuevas situaciones. Estos ejercicios van acompañados de la solución para favorecer el proceso de autoevaluación.

Prácticas de laboratorio

Para el trabajo experimental y como complemento de los contenidos procedimentales y actitudinales, se recomienda la realización de la práctica que se presenta al final del libro titulada «Muelles en serie y muelles en paralelo».
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