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Ciencias Naturales - Física
CUARTO AÑO (ENFASÍS EN FÍSICA) Tema generador del área: Uso responsable y soberano de la materia inorgánica presente en la naturaleza: Composición, estructura y cambios UA
Tema Generado dorr –Te Tejjido temático
Referente tess teórico - pr práácticos
Descripción de los movimientos de Ciencias del movimiento: Cinemática y dinácaída libre en actividades cotidia- mica. nas y socio-productivas. Movimiento y tipos de movimientos de tras-
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Contextos cotidianos tales como: lación rectilínea: MRU y MRUV. Tipos de soltar, lanzar, arrojar, impulsar, entre movimientos, principio de superposición de otras, que pueden ser descritos como los movimientos, métodos experimentales el movimiento de partículas bajo la ac- de Galileo Galilei, límites de aplicación del ción del campo gravitacional terrestre modelo de caída libre. (caída libre). Sistemas de referencia, posición, desplaza Aplicación aproximada, aproximada, de los mode mode-- miento, trayectoria, velocidad media, velocilos de interpretación de la caída libre dad instantánea, rapidez media, aceleración en actividades deportivas, tales como: media, aceleración instantánea, gravedad. lanzamientos, saltos, beisbol, futbol, Análisis dimensional dimensional de la posición, posición, vebaloncesto, entre otras. locidad y aceleración, de acuerdo al SI y Análisis socio - critico de la aplicación aplicación estimación de su orden de magnitud en de los modelos relativis relativistas tas de caída comparación con actividades cotidianas libre, en actividades de salvamento, como caminar, correr o uso de medios de riego, fumigación, control de incen- transporte. dios, bélicas, entre otras. Técnicas y métodos para el diseño y cons Aplicación aproximada, aproximada, de los mode mode-- trucción de dispositivos que permitan melos de interpretación de los movimien- dir o estimar el valor de la aceleración de tos de caída libre, en actividades de gravedad. producción social, artesanales, indus- Principio de superposición de movimientos. triales, tales como: Molinos de agua, Caída libre. Tipos de movimientos de caída tanques, represas, silos, aeronáutica, libre de acuerdo a las condiciones iníciales entre otras. (unidimensionales y bidimensionales).
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Liceo Bolivariano "El Vigía" Tecnología de la caída libre en los lanzamientos de cohetes y movimiento de satélites articiales.
Métodos experimentales para determinar las funciones vectoriales de la aceleración, posición y velocidad. Demostración de las ecuaciones de la trayectoria, altura máxima, alcance horizontal, tiempo máximo, tiempo de vuelo a partir de las funciones vectoriales de la posición, velocidad y aceleración. Principio de la relatividad de Galileo. La caída libre y los movimientos de estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides, entre otras Aplicación de los modelos de interpretación cinemática al lanzamiento de cohetes y movimiento de satélites articiales. Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan observar, registrar y analizar movimientos de caída libre en una o dos dimensiones, a través de actividades demostrativas, experi mentales, de campo o simulaciones.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: Caída libre, satélites articiales y sus principios físicos.
Interacciones que explican el movimiento de traslación de cuerpos físicos modelados como partículas
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Contextos cotidianos tales como: empujar, lanzar, levantar, arrastrar, caminar, volar, navegar, entre otros, que pueden ser explicados como interac ciones entre cuerpos físicos. Aplicaciones aproximadas de las leyes del movimiento de Newton en mecanismos como, poleas, tensiones, compresiones, supercies, y ser usados como objetos mecánicos de la vida cotidiana tales como: mesas, sillas, repisas, muebles, escaleras, pupitres, estantes, guardarropas, cintas, pinzas, alicates, prensas, elevadores, martillos, entre otras. Aplicaciones tecnológicas de poleas, muelles (resortes), planos inclinados, entre otros mecanismos de traslación, en sistemas de producción social, artesanales, deportivos, industriales, entre otros, tales como: ascensores, cintas trasportadoras, escaleras mecánicas, molinos de viento, molinos de agua.
Contextos de la ciencia relacionados con la idea de interacciones: ciencias de movimiento (cinemática, dinámica, estática), evolu ción histórica de las ideas de movimiento, principio de superposición, interacciones fundamentales de la naturaleza y teórica de campo unicado, limites de las aplicaciones del modelo de interacciones (clásicos, cuánticos y relativistas). Fundamentos conceptualizadores de las interacciones: Masa, densidad de masa, cantidad de movimiento, inercia, fuerzas externas, acción -reacción. Regularidades en las interacciones: Leyes del movimiento de Newton, leyes de de fuerza y vínculos) Modelos de interpretación de la traslación rectilínea de cuerpos y sistemas de cuerpos a partir leyes del movimiento de Newton. Modelos de interpretación de la traslación periódica de cuerpos (movimiento circular uniforme y movimiento armónico simple) a partir aplicaciones de las leyes del movimiento de Newton. Leyes del movimiento de Newton. Fuerzas, leyes de fuerza (gravitacional, fuerza de roce, fuerza de restitución) Vínculos a través de las fuerzas: normal, tensión y compresión. Análisis dimensional, en el SI, de la fuerza y su orden de magnitud comparado con
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situaciones cotidianas como levantar o sostener un objeto con las manos. Aplicaciones de las leyes del movimiento de Newton situaciones de traslación rectilínea de cuerpos y sistemas de cuerpos. (Planos inclinados, poleas y sistemas de poleas) Aplicaciones de las leyes del movimiento de Newton a situaciones de equilibrio de traslación de cuerpos y sistemas de cuerpos. Ley de gravitación universal y ley de Hooke. Aplicaciones de las leyes de Newton a la explicación de la traslación periódica de cuerpos (movimiento circular uniforme y movimiento armónico simple). Técnicas, métodos e instrumentos para medir el valor de una fuerza y estimación de su orden de magnitud a partir de actividades demostrativas, de laboratorio o simulaciones. Técnicas para medir el coeciente de roce entre dos supercies. Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan aplicar las leyes del movimiento de Newton situaciones de traslación rectilínea de cuerpos y sistemas de cuerpos; equilibrio de traslación de cuerpos y sistemas de cuerpos y la traslación periódica de cuerpos (movimiento circular uniforme y movimiento armónico simple), a través de actividades demostrativas, experimentales, de campo y simulaciones.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: Modelos de sistemas de cuerpos.
Sistemas de partículas y sólidos rígidos
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Contextos cotidianos tales como: choques, globos, cohetes, entre otros que pueden ser explicados como inte racciones en un sistema de partículas. Objetos físicos de la vida cotidiana, tales como: pelotas, ruedas, anillos, entre otros, que pueden ser descritos como sólidos rígidos. Sistemas de partículas o cuerpos rígidos, tales como: palancas, engrana jes, tornillos, tuercas, entre otros sistemas de rotación. Sistemas rotatorios en centros de producción social tales como, acueductos, industrias, centrales eléctricas, entre otras.
Contextos de la ciencia relacionados las ciencias de movimiento cinemática, dinámica, estática aplicadas a los sólidos rígidos: física de partículas y física del estado sólido como ciencias naturales. Sistema de partículas: Centro de masa, Velocidad de centro de masa, centro de gravedad, impulso y cantidad de movimiento. Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Cantidad de movimiento angular, momento de inercia, torque de una fuerza, principio de conservación del momento angular Análisis dimensional de la cantidad de movimiento lineal, momento de inercia, cantidad de movimiento angular, torque de una fuerza y su orden de magnitud en comparación a situaciones conocidas de la vida diaria. Principio de conservación del momento angular.
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Liceo Bolivariano "El Vigía" Análisis dimensional de la cantidad de movimiento lineal, momento de inercia, cantidad de movimiento angular, torque de una fuerza y su orden de magnitud en comparación a situaciones conocidas de la vida diaria. Principio de conservación del momento angular. Técnicas para determinar el centro de masa de sistemas de partículas en distribuidas en un plano. Aplicaciones del principio de conservación de la cantidad de movimiento en una y dos dimensiones. Técnicas y métodos para determinar el momento de inercia sobre cuerpos sólidos homogéneos y aplicación del principio de conservación del momento angular. Aplicaciones de torque sobre sistemas dinámicos. Técnicas para determinar el centro de masa y centro de gravedad de objetos físicos. Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan aplicar los principios de conservación de la cantidad de movimiento y el momento angular, a través de actividades demostrativas, de laboratorio, de campo o simulaciones. Técnicas y métodos usados en sistemas rotatorios en centros de producción social tales como, acueductos, industrias, centrales eléctricas, entre otras.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: Cantidad de movimiento.
El motor de las sociedades: Trabajo, energía y calor
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Contextos cotidianos, tales como: ali mentación, electricidad, luz, viento, hidráulica, entre otros, que pueden ser descritos como formas de manifestación de la energía en un sistema. Fenómenos físicos cotidianos, tales como caliente, frío, tibio, que pueden ser descritos como manifestaciones de energía térmica. El control de la temperatura en la vida cotidiana. Uso de termómetros. Procesos físicos cotidianos, tales como: calentar, enfriar, rozar, que pueden ser descritos como formas de “calor” y su responsable en aparatos eléctricos. Sistemas de producción social tales como, industrias, centrales eléctricas, entre otros, en los cuales se
Contextos de la ciencia relacionados con la evolución histórica de las ideas de energía, trabajo y calor que conforman la termodinámica como parte de las ciencias naturales. Principios de la termodinámica. Trabajo, potencia, energía y calor Tipos de energía mecánica: Cinética, potencial gravitatoria, potencial. Sistemas conservativos y no conservativos. Energía térmica y temperatura Temperatura y equilibrio térmico. Calor como procesos de transferencia de energía térmica: Equivalente mecánico del calor. La variación de temperatura y el proceso de calor. Dilatación lineal, supercial y volumétrica de los materiales debido a cambios de temperatura La energía térmica en los cambios de estado de la materia.
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se desarrollen procesos energéticos Procesos de transferencia de energía de transformación y distribución de Principio de conservación de la energía: energía. Calor, trabajo y energía interna: 1era ley de Uso responsable y soberano de las la Termodinámica fuentes de energía. Irreversibilidad, entropía y desorden de la El efecto invernadero y el calentamien- energía: 2da Ley de la Termodinámica. to global. Análisis dimensional del trabajo, la energía, el calor y su orden de magnitud en comparación a situaciones conocidas de la vida diaria. Aplicación de principio de conservación de la energía para sistemas conservativos y no conservativos. Aplicaciones de los modelos de dilatación de metales. Aplicaciones de los modelos de cálculos de cantidad de calor en procesos de transferencia de energía. Determinación de la entropía en sistemas termodinámicos. Técnicas y métodos de construcción de dispositivos que permitan describir procesos de dilatación en materiales a través de actividades demostrativas, experimentales, de campo y simulaciones. Técnicas y métodos de construcción y uso de calorímetros.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: Funcionamiento de una nevera, funcionamiento de un aire acondicionado. Sistematización de los principios de la termodinámica.
La materia en movimiento continuo: Contextos de la ciencia relacionados con Fluidos los las ciencias de los uidos: Hidráulica e
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Contextos cotidianos en los que las masas aire, agua, o de otros gases o líquidos que pueden ser descritos a través de la idea de uidos. Propiedades características de un ui do. Modelo de uidos en reposo y en mo vimiento. ¿Por qué ota un cuerpo en el agua o en el aire? Contextos de aplicación del modelo de uidos en centros de producción social tales como, industrias, centrales eléctricas, represas, entre otras.
hidrodinámica y física de los medios continuos. Contextos matemáticos relacionados con las ideas de uidos. Nociones de algebra (cantidad, número, proporción, operaciones con números enteros, racionales e irracionales), análisis dimensional de las cantidades (Unidades en el SI, orden de magnitud de las cantidades). Fluidos Modelo de uidos Estudio de uidos en movimiento: Ecuación de continuidad. Propiedades de uidos en reposo: Presión en uidos Principio de Pascal Análisis dimensional de la densidad y presión
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Liceo Bolivariano "El Vigía" Aplicaciones del principio de pascal Flotación de un cuerpo en un uido: fuerza de empuje, Principio de Arquímedes. El agua como uido Aplicaciones del principio de pascal Análisis dimensional de la presión y su orden de magnitud en comparación a situaciones conocidas de la vida diaria Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan aplicar el principio de Pascal y de Arquímedes, a través de actividades de demostrativas, ex perimentales, de campo o simulaciones Aplicaciones del principio de Pascal en aparatos de uso doméstico y en centros de producción social tales como, industrias, centrales eléctricas, represas, entre otras.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: El principio de Pascal y sus aplicaciones
Las ondas en el mundo cotidiano Perturbaciones presentes masas aire, agua, tierra, cuerdas, resortes, que pueden ser descritos a través de la idea ondas. Fenómenos luminosos en lentes, espejos e instrumentos ópticos Las ondas en la sociedad: benecios y riesgos en los sistemas de producción social.
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Contextos de la ciencia relacionados con la evolución histórica de las ideas sobre la luz: Dualidad onda –partícula. Ondas Tipos de ondas Características de las ondas Propiedades de las ondas Análisis dimensional de la frecuencia y periodo de una onda y su orden de magnitud comparado con otros fenómenos. Ondas sonoras La luz como onda y como partícula Propagación de la luz Los cuerpos frente a la luz: Propiedades ópticas. Fenómenos luminosos: Reexión y refrac ción Lentes, espejos e Instrumentos ópticos Técnicas y métodos para determinar la rapidez de ondas mecánicas en situaciones cotidianas Propiedades ópticas en lentes, espejos, primas, trompo de Newton, entre otros dispositivos ópticos Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan medir la rapidez de sonido en el aire. Técnicas y métodos para el diseño y construcción de dispositivos que permitan determinar imágenes en espejos y lentes.
Temas de conceptualización, sistematización y generalización: Los lentes y los aparatos auditivos y sus principios físicos
