Actividad Integradora de La Etapa 1-2

Elaborado por: ME. Ricardo Cantú. Arq. Aleida Tijerina.

Física I y su laboratorio Actividad integradora integradora de la Etapa 1 (Actividad 9)

Nombre del alumno: ______________________ _______________________________ _________ Matricula: _______ Grupo: __________ Turno: __________ Maestro: ____________________ ________________________________________ ______________________ __ 1


Instrucciones para Actividad Integradora la Etapa 1: I. Realiza la Lectura 1.2 “Clasificación de la física y sus antecedentes ” que se encuentra en el libro de texto, una vez realizada, contesta las siguientes preguntas: 1. ¿Qué es la física? ________________________________________________________________ 2. ¿Cómo se clasifica la física? ________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es la física clásica? ________________________________________________________________ 4. ¿Cuál es la física moderna? ________________________________________________________________ 5. Mencione 5 ramas de la física clásica. ________________________________________________________________ 6. Mencione 5 ramas de la física moderna. ________________________________________________________________

II. Realiza la lectura siguiente, una vez realizada, completa la siguiente tabla.

El modelo aristotélico Aristóteles, (384-322 a. C.) trató de dar alguna explicación a cada uno de los aspectos importantes de la naturaleza y de la vida. Para ello, recopiló y ordenó toda la información necesaria disponible, por lo que es considerado el primero de los enciclopedistas. Su obra es abundante, pero en nuestro caso nos concretaremos a o que con frecuencia se acostumbra designar como la "Física aristotélica"; en ella estudió la materia, su forma, su movimiento y el espacio que ocupa. Sus aportaciones fueron más bien filosóficas que físicas, vistas con el rigor que actualmente se conocen. Los escritos 2


aristotélicos fuero difundidos por los árabes en Europa occidental y traducidos finalmente al latín, siendo estos textos tomados como base por los intelectuales escolásticos medievales. Uno de los trabajos en las universidades fue el de hacer inteligibles estos textos y aclarar el pensamiento aristotélico. En Aristóteles se observa que el propósito de su indagación era encontrar el orden de todas las cosas, formulando un gran Universo lógico, en donde cada cosa 'conoce" su lugar y tiende a permanecer ahí. Este tipo de proposiciones las formuló con base en sus observaciones, las cuales no verificó experimentalmente, ya que el trabajo manual era considerado como algo indigno y sólo para esclavos. En cambio, la observación sí era aceptada y por eso se realizaron grandes avances en la Astronomía (al predecir eclipses, elaborar calendarios, etc.). El modelo clásico (mecanicista o newtoniano) En el Renacimiento se generó un desafío total a la concepción que los aristotélicos daban del Universo (teoría geocéntrica), encontrándose su máxima expresión en Nicolás Copérnico (1473- 1543), quien estableció su teoría heliocéntrica (el Sol en el centro del Universo), en la cual la Tierra, junto con l os otros planetas, gira alrededor del Sol. En este sistema la Tierra no está fija, ya que aparte de girar alrededor del Sol, tiene un movimiento de rotación sobre el eje que pasa por los polos En el contexto social europeo del siglo XVI se presenta el enfoque de la ciencia (el estudio de la naturaleza) como un instrumento para que el hombre domine el mundo y acrecenté su poder sobre la Tierra, y no nada más su actitud contemplativa. De esta forma la Física de Aristóteles no representaba ninguna utilidad. Este pensamiento se fue desarrollando a partir de la evolución de nuevas técnicas y su aplicación en la producción capitalista. Es decir, el desarrollo de la nueva ciencia se logra al ir resolviendo problemas técnicos. Estas nuevas técnicas implican mejores mediciones y cálculos más precisos, lo cual trajo consigo un lenguaje matemático apropiado. Aparte del nuevo método de la ciencia y de su lenguaje, se desarrollaron nuevas técnicas como la de observar, a través de un telescopio, los planetas, el Sol, la Luna, mejorando así sus observaciones. En el nuevo enfoque de la ciencia se estudian las causas que producen los fenómenos y se enfatiza en aquéllos que permiten su reproducción de manera experimental y su cuantificación, éstas son las dos características fundamentales de la nueva ciencia.

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Modelo de la física moderna A finales del siglo XIX era una creencia común que todos los fenómenos naturales podían describirse mediante las leyes de Newton, los principios de la Termodinámica y las leyes del electromagnetismo, los cuales se basaban en una concepción mecanicista del Universo. El desarrollo de la Física Moderna se da a partir del inicio del siglo XX demostrando que la Mecánica Clásica no es siempre aplicable. El estudio del movimiento de partículas, a velocidades comparables a la de la luz, y la investigación del mundo microscópico de los átomos, electrones, protones, y otras partículas, impulsó el desarrollo de algunos campos de la Física Moderna, como son la Relatividad y la Mecánica Cuántica. La Teoría de la Relatividad fue desarrollada por Albert Einstein, (1879 -1955). A partir de la cual se llegó a establecer algunas proposiciones teóricas, que fueron demostradas experimentalmente tiempo después. De ellas se deduce que algunas cantidades, que en la Física Clásica se consideran constantes, ahora cambien, tales como la masa, el tiempo, la longitud, cuando las velocidades son cercanas a la de la luz. Otra consecuencia es que' algunos conceptos clásicos que eran considerados independientes, ahora aparecen estrechamente relacionados (espacio-tiempo, masaenergía). Una tercera aportación de la Teoría de la Relatividad es que la luz se desvía de su trayectoria al pasar junto a cuerpos de gran masa. En relación a la Mecánica Cuántica, se realizaron estudios del mundo microscópico y se descubrió que en la interacción de la radiación con la materia, el comportamiento de los electrones puede ser descrito en términos ondulatorios, y a su vez, la radiación presenta un comportamiento como partícula (dualidad onda partícula). Por otro lado, se encuentra que las cantidades observadas no eran independientes del observador y por lo tanto no era posible determinar una medición absoluta en la interacción objeto - observador. Esto nos lleva a que en la actualidad el estudio del micro mundo se realice con base en una noción probabilística al pretender pronosticar el comportamiento de la materia. Una consecuencia de lo anterior, es que al estudiar el movimiento de una partícula no es posible determinar, de manera precisa, la posición y la velocidad al mismo tiempo, por lo que se imposibilita la utilización del esquema newtoniano.

Las ideas predominantes en el desarrollo de la física son: 1) La del orden , desarrollada por Aristóteles, predominó hasta el siglo XVI, es decir que en la antigüedad, la ciencia consistía en ordenar las cosas. A esta etapa se le llama comúnmente física aristotélica. 4


2) La de una causa mecánica surge a partir de Galileo y Newton; cuando la ciencia tuvo como eje principal la búsqueda de la causa mecánica de los fenómenos observables. Predominó en los siglos XVII, XVIII y XIX, a la física que se basa en dicha idea se le conoce como física clásica. 3) La de un compartimiento probabilístico , se desarrolló a partir de los inicios del siglo XX y señala como concepto primordial la probabilidad de que la materia, a nivel microscópico, tiene cierto comportamiento. También se consideran las variaciones de algunas cantidades, cuando las partículas se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Estas cantidades (longitud, masa, tiempo, energía, etc.) eran invariables en la física clásica. Esta es la etapa conocida como física moderna.

DESARROLL O HISTORICO DE LA FISICA

MODELO

CARA TERISTICAS

IDEA PREDOMINANTE

ARISTOTELICO

FISICA CLA SICA

FISICA MODERNA

III. Realiza la Lectura del capítulo 1.2 “Sistemas de Unidades” que se encuentra en tu material electrónico, una vez realizada, busca las siguientes definiciones: 5


1. Cantidad física. ________________________________________________________________ 2. Cantidades físicas fundamentales. ________________________________________________________________ 3. Cantidades físicas derivadas. ________________________________________________________________

IV. Resuelva las siguientes conversiones. CONVERSION

EQUIVALENCIA(S) REQUERIDAS

PROCEDIMEINTO

RESULTADO

75 minutos a segundos

24 millas a kilometros

48 litros a mt³

18 galones a litros

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75 minutos a segundos

20 libras a kilogramos

68 segundos a minutos

34 km/hr a mt/seg

12 mt2 a cm2

65 pulgadas a centímetros

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V. Resuelva los siguientes problemas razonados. PROBLEMA RAZONADO

EQUIVALENCIA(S) REQUERIDAS

PROCEDIMEINTO

RESULTADO

Una bola de estambre tiene 34 metros de hilo. ¿Cuántos tramos de 30 centímetros se pueden obtener?

Una alberca tiene las siguientes dimensiones: 4 metros de ancho, 800 centímetros de largo y 1.5 metros de profundidad. a) ¿Con cuántos metros cúbicos de agua se llena? b) ¿A cuántos litros de agua equivale esa cantidad de agua?

El límite de velocidad en una zona escolar es de 30 km/h. Un vehículo va a 12 mt/s. ¿Estará excediendo el límite de velocidad permitido?

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En una pastelería se fabrican 65 kilogramos de masa para cupcakes. Si cada cupcake se fabrica con 30 gramos de masa. ¿Cuántos cupcakes se obtendrán en total?

VI. Calcula para cada medición el error absoluto, error relativo y el error porcentual del siguiente caso.

MEDICION

ERROR ABSOLUTO

ERROR RELATIVO

ERROR PORCENTUAL

0.65 mts

0.61 mts

0.71 mts

0.56 mts

0.63 mts

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VII. Resuelva la actividad integradora de la página 43 de la guía de aprendizaje. REPORTE DE LA ACTIVIDAD INTEGRADORA PAGINA 43 DE ELA GUIA DE APRENDIZAJ E

¿Q u év al o r es (expresados m m) t o m a r o n l o s o p e r ar i o s c o m o f ac t o r e s d e conversión?

¿Q u éeq u ivalen c ias se debieron de usar?

¿C u ál fu e el er ro r q u e se com etió en la elaboración del producto?

¿C u al e fu er o n las medidas qu e se debieron tom ar para elaborar correctamente el producto?

¿Q u étip o d e instrum entos se deben emp lear para estas mediciones?

¿C óm o s e d eb e soluc ionar el prob lema ya generado?

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Física I y su laboratorio Rubrica de la actividad integradora de la Etapa 1 (Actividad 9)

CRITERIO A EVAL UAR

PONDERACION

Respuestas sobre las 6 preguntas de la lectura 1.2 “Clasificación de la física y sus antecedentes”.

1 PTS

Descripción de las características de cada modelo en el desarrollo histórico de la física. Descripción de las ideas predominantes de cada modelo en el desarrollo histórico de la física. Respuestas de las 3 definiciones de la lectura del capítulo 1.3 “Sistemas de Unidades” .

1 PTS



Resolución de los 10 problemas de conversiones.

2 PTS



Resolución de los 4 problemas razonados.

2 PTS



Llenado de la tabla de cálculo de error.

2 PTS

Preguntas de la actividad integradora pagina 43 de la guía de aprendizaje. TOTAL

2 PTS











1 PTS 1 PTS

12 PTS

La imaginación es más importante que la sabiduría

“

”

Albert Einstein

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Actividad Integradora de La Etapa 1-2

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