Sector de Aprendizaje : CIENCIAS NATURALES Subsector de Aprendizaje : FÍSICA 1 PLAN DIFERENCIADO TERCERO MEDIO FORMACIÓN DIFERENCIADA OBJETIVOS FUNDAMENTALES CONTENIDOS MINIMOS 1. Analizar situaciones de equilibrio estático: aplicar Estática la conservación del momento angular en el 1.2. Planteamiento y aplicación de las condiciones de movimiento curvilíneo equilibrio estático en términos de fuerzas y torques. 1.2. Definición de centro de gravedad. Cálculo y determinación experimental. 1.3. Clasificación y análisis de los distintos tipos de equilibrio. Dinámica de rotación 1.4. Caracterización del movimiento circular variado. Definición y aplicación a situaciones de la vida diaria de la aceleración angular. Desarrollo de un ejemplo como el péndulo. 1.5. Definición vectorial del momento angular. Eje de rotación, velocidad angular y momento de inercia. Definición vectorial de torque. Fuerza y brazo. 1.6. Conservación del momento angular en ausencia de torques externos. 2. Relacionar la fuerza de gravedad sobre la Tierra Gravitación y leyes de Kepler con la teoría de gravitación universal del cosmos. 2.1. Descripción y cálculo de la trayectoria de proyectiles en la superficie de la Tierra. 2.2. Demostración de que la energía y el momento angular se conservan en el movimiento de objetos como planetas y cometas en el sistema solar. 2.3. Las leyes de Johannes Kepler y las circunstancias históricas de su descubrimiento. Clasificación de órbitas de planetas y cometas. 2.4. Ley de gravitación universal de Isaac Newton. Aplicaciones a situaciones como el cálculo de la masa de la Tierra, la órbita de satélites alrededor del planeta, etc. SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES Cálculo de fuerzas resultantes: concurrentes y no concurrentes. Cálculo de torques. Verificación de condiciones de equilibrio en un sistema de fuerzas. Encontrar intensidad y ubicación de una fuerza que equilibra un sistema. A partir de un péndulo simple encontrar, experimentalmente, el valor aproximado de "g" en la Tierra. A partir de la ley de gravitación universal, deducir el valor de "g", en forma teórica. 3. Distinguir el ámbito en que impera la teoría de El mundo relativista relatividad especial y reconocer sus consecuencias. 3.1. Discusión de las nociones de tiempo y espacio según la física hasta fines del siglo XIX. Transformaciones de Galileo Galilei. Discusión del hecho experimental de la invarianza de la velocidad de la luz. 3.2. Los postulados de la relatividad especial. Derivación geométrica de la dilatación del tiempo. Presentación y discusión de otras consecuencias. 3.3. Aplicaciones de la relación entre masa y energía. El efecto Compton. 3.4. Discusión elemental de la existencia de antimateria en el Universo y de sus propiedades en contraste con la materia. 3.5. Nociones elementales acerca de la teoría de gravitación de Albert Einstein y su contexto histórico: anomalía en el perihelio de la órbita del planeta Mercurio. 3.6. Resolución de problemas variados, con énfasis en la adquisición de la habilidad de formularlos en términos de los principios de la física cuando esto no es obvio. 4. Resolver problemas diversos aplicando los 4.1. Estática conceptos adquiridos. a. Planteamiento y aplicación de las condiciones de equilibrio estático en términos de fuerzas y torques. b. Definición de centro de gravedad. Cálculo y determinación experimental. c. Clasificación y análisis de los distintos tipos de equilibrio. d. Resoluciones de problemas individuales y grupales. Hacer animaciones computacionales. Discutir videos. Entrega permanente de guías de trabajo con situaciones problemáticas, en orden creciente de grado de dificultad. Reforzamiento permanente de contenidos teóricos y conceptos básicos 4.2. Dinámica de rotación a. Caracterización del movimiento circular variado. Definición y aplicación a situaciones de la vida diaria de la aceleración angular. Desarrollo de un ejemplo como el péndulo. b. Definición vectorial del momento angular. Eje de rotación, velocidad angular y momento de inercia. Definición vectorial de torque. Fuerza y brazo. c. Conservación del momento angular en ausencia de torques externos. 4.3. Gravitación y leyes de Kepler a. Descripción y cálculo de la trayectoria de proyectiles en la superficie de la Tierra. b. Ley de gravitación universal de Isaac Newton. Aplicaciones a situaciones como el cálculo de la masa de la Tierra, la órbita de satélites alrededor del planeta, etc. 4.4. El mundo relativista a. Resolución de problemas variados, con énfasis en la adquisición de la habilidad de formularlos en términos de los principios de la física cuando esto no es obvio. Hacer animaciones computacionales. Visitar observatorios y planetarios. CUARTO MEDIO FORMACIÓN DIFERENCIADA OBJETIVOS FUNDAMENTALES CONTENIDOS MINIMOS 1. Aplicar los principios que explican el Gases ideales comportamiento de los gases ideales, en 1.1. Caracterización de un gas ideal como un modelo situaciones diversas de importancia. para describir un gas real: su ámbito de validez. Ecuación de estado del gas ideal: sus bases fenomenológicas y consecuencias. La hipótesis de Amadeo Avogadro. La escala termodinámica de termperaturas. 1.2. Interpretación molecular de los conceptos de presión y temperatura. Formulación del principio de equipartición de la energía: energía cinética media de una molécula en términos de la temperatura. Obtención de la ley de gases ideales. 1.3. Introducción del concepto de presión parcial de un gas en una mezcla. Aplicaciones, como el funcionamiento de los pulmones. 2. Apreciar la utilidad y las limitaciones de un Gases ideales modelo simplificado de la realidad. 2.1. Caracterización de un gas ideal como un modelo para describir un gas real: su ámbito de validez. Ecuación de estado del gas ideal: sus bases fenomenológicas y consecuencias. La hipótesis de Amadeo Avogadro. La escala termodinámica de termperaturas. 2.2. Interpretación molecular de los conceptos de presión y temperatura. Formulación del principio de equipartición de la energía: energía cinética media de una molécula en términos de la temperatura. Obtención de la ley de gases ideales. SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES Experiencias que permitan, en forma simple, analizar el comportamiento de los gases ideales y deducir conclusiones referidas a presión, volumen y temperatura. Encontrar experiencias que permitan comparar la utilidad limitada de los gases ideales. 2.3. Introducción del concepto de presión parcial de un gas en una mezcla. Aplicaciones, como el funcionamiento de los pulmones. 3. Visualizar la relación entre las variables Gases ideales macroscópicas con que se describe un fenómeno y 3.1. Caracterización de un gas ideal como un modelo el nivel microscópico. para describir un gas real: su ámbito de validez. Ecuación de estado del gas ideal: sus bases fenomenológicas y consecuencias. La hipótesis de Amadeo Avogadro. La escala termodinámica de termperaturas. 3.2. Interpretación molecular de los conceptos de presión y temperatura. Formulación del principio de equipartición de la energía: energía cinética media de una molécula en términos de la temperatura. Obtención de la ley de gases ideales. 3.3. Introducción del concepto de presión parcial de un gas en una mezcla. Aplicaciones, como el funcionamiento de los pulmones. 4. Aplicar las leyes de la termodinámica en los Leyes de la termodinámica diversos contextos en que son relevantes. 4.1. Definición y discusión de la energía interna de un objeto. Efecto del trabajo y la temperatura sobre la energía interna. Equilibrio térmico y ley cero de la termodinámica. 4.2. Presentación de la primera ley de la termodinámica. Discusión de su significado y la diversidad de ámbitos en que se aplica. 4.3. Formulación de la segunda ley de la termodinámica bajo la forma 'el calor no se transfiere espontáneamente de un cuerpo frío a uno a mayor temperatura'. Discusión de su significado a través de ejemplos relevantes para la vida diaria. Su importancia en biología y otros ámbitos. Análisis de algunas experiencias ya hechas, que permitan ver la relación entre estos dos tipos de variables. Verificar las leyes de la termodinámica en máquinas simples que permitan una demostración experimental. 4.4. Definición de entropía como medida del grado de desorden en un sistema. Discusión del aumento de entropía en los procesos naturales. Concepto de degradación de la energía. 4.5.Definición del concepto de caos. Discusión de ejemplos que ilustren diversos ámbitos de aplicación. 5. Distinguir el ámbito en que impera la física El mundo cuántico cuántica y apreciar sus consecuencias. 5.1. Dualidad onda-corpúsculo en la materia. Relaciones de Louis de Brooglie. 5.2. Análisis del modelo de átomo de hidrógeno de Niels Bohr a la luz de las relaciones de Brooglie. 5.3. La noción de función de onda y sus consecuencias sobre la descripción del átomo. Interpretaciones acerca de su significado. 5.4. Ensayo acerca de un tema de termodinámica o física cuántica, por ejemplo, su origen histórico, su importancia para comprender los fenómenos, sus aplicaciones, etc. Uso de diversas fuentes de información como libros y revistas técnicas o de divulgación, enciclopedias, bases de datos, etc. Comparar los diferentes modelos atómicos, construyendo maquetas que muestren su constitución y funcionamiento.