Unidad 2 – Gravitación I: Ley de la gravitación universal

F1
PROYECTO CURRICULAR
1. INTRODUCCIÓN
La Física contribuye a comprender la materia, su estructura y sus cambios, desde la
escala más pequeña hasta la más grande, es decir, desde las partículas, núcleos,
átomos, etc., hasta las estrellas, galaxias y el propio universo.
El gran desarrollo de las ciencias físicas producido en los últimos siglos ha
supuesto un gran impacto en la vida de los seres humanos. Ello puede constatarse
por sus enormes implicaciones en nuestras sociedades: industrias enteras se
basan en sus contribuciones, todo un conjunto de artefactos presentes en nuestra
vida cotidiana están relacionados con avances en este campo del conocimiento, sin
olvidar su papel como fuente de cambio social, su influencia en el desarrollo de las
ideas, sus implicaciones en el medio ambiente, etc.
La Física es una materia que tiene un carácter formativo y preparatorio. Como
todas las disciplinas científicas, las ciencias físicas constituyen un elemento
fundamental de la cultura de nuestro tiempo, que incluye no sólo aspectos de
literatura, historia, etc., sino también los conocimientos científicos y sus
implicaciones. Por otro lado, un currículo, que también en esta etapa pretende
contribuir a la formación de una ciudadanía informada, debe incluir aspectos como
las complejas interacciones entre física, tecnología, sociedad y ambiente, salir al
paso de una imagen empobrecida de la ciencia y contribuir a que los alumnos y
alumnas se apropien de las competencias que suponen su familiarización con la
naturaleza de la actividad científica y tecnológica. Asimismo, el currículo debe
incluir los contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales que permitan
abordar con éxito estudios posteriores, dado que la Física es una materia que forma
parte de todos los estudios universitarios de carácter científico y técnico y es
necesaria para un amplio abanico de familias profesionales que están presentes en
la Formación Profesional de Grado Superior.
Esta materia supone una continuación de la Física estudiada en el curso anterior,
centrada en la mecánica de los objetos asimilables a puntos materiales y en una
introducción a la electricidad. Se parte de unos contenidos comunes destinados a
familiarizar a los alumnos con las estrategias básicas de la actividad científica que,
por su carácter transversal, deberán ser tenidos en cuenta al desarrollar el resto. El
resto de los contenidos se estructuran en torno a tres grandes ámbitos: la
mecánica, el electromagnetismo y la física moderna. En el primero se pretende
completar y profundizar en la mecánica, comenzando con el estudio de la
gravitación universal, que permitió unificar los fenómenos terrestres y los celestes.
Seguidamente, se introducen las vibraciones y ondas en muelles, cuerdas,
acústicas, etc., poniendo de manifiesto la potencia de la mecánica para explicar el
comportamiento de la materia. A continuación, se aborda el estudio de la óptica y
los campos eléctricos y magnéticos, tanto constantes como variables, mostrando la
integración de la óptica en el electromagnetismo, que se convierte así, junto con la
mecánica, en el pilar fundamental del imponente edificio teórico que se conoce
como física clásica.
El hecho de que esta gran concepción del mundo no pudiera explicar una serie de
fenómenos originó, a principios del siglo XX, tras una profunda crisis, el surgimiento
de la física relativista y la cuántica, con múltiples aplicaciones, algunas de cuyas
ideas básicas se abordan en el último bloque de este curso.
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2. OBJETIVOS GENERALES
La enseñanza de la Física en el bachillerato tendrá como finalidad contribuir a
desarrollar en el alumnado las siguientes capacidades:
 Adquirir y poder utilizar con autonomía conocimientos básicos de la física,
así como las estrategias empleadas en su construcción.
 Comprender los principales conceptos y teorías, su vinculación a problemas
de interés y su articulación en cuerpos coherentes de conocimientos.
 Familiarizarse con el diseño y realización de experimentos físicos, utilizando
el instrumental básico de laboratorio, de acuerdo con las normas de
seguridad de las instalaciones.
 Expresar mensajes científicos orales y escritos con propiedad, así como
interpretar diagramas, gráficas, 45444 Martes 6 noviembre 2007 BOE núm.
266 tablas, expresiones matemáticas y otros modelos de representación.
 Utilizar de manera habitual las tecnologías de la información y la
comunicación para realizar simulaciones, tratar datos y extraer y utilizar
información de diferentes fuentes, evaluar su contenido, fundamentar los
trabajos y adoptar decisiones.
 Aplicar los conocimientos físicos pertinentes a la resolución de problemas de
la vida cotidiana.
 Comprender las complejas interacciones actuales de la Física con la
tecnología, la sociedad y el ambiente, valorando la necesidad de trabajar
para lograr un futuro sostenible y satisfactorio para el conjunto de la
humanidad.
 Comprender que el desarrollo de la Física supone un proceso complejo y
dinámico, que ha realizado grandes aportaciones a la evolución cultural de
la humanidad.
 Reconocer los principales retos actuales a los que se enfrenta la
investigación en este campo de la ciencia.
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3. SECUENCIACIÓN DE CONTENIDOS, OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y
CRITERIOS DE EVALUACIÓN POR UNIDADES
UNIDAD 01. Herramientas matemáticas
UNIDAD 02. Gravitación I: La ley de la gravitación universal
UNIDAD 03. Gravitación II: Campo gravitatorio
UNIDAD 04. Vibraciones y movimiento armónico simple.
UNIDAD 05. Movimiento Ondulatorio (Ondas mecánicas).
UNIDAD 06. Campo eléctrico.
UNIDAD 07. Campo magnético.
UNIDAD 08. Inducción electromagnética.
UNIDAD 09. Óptica ondulatoria
UNIDAD 10. Óptica geométrica
UNIDAD 11. Física relativista y física cuántica
UNIDAD 12. Física nuclear
Unidad 1. Herramientas matemáticas

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Cálculo de errores.
Trigonometría
Vectores
Cálculo diferencial
Cálculo integral
Error de escala y sistemático.
Errores en medidas directas e indirectas.
Razones trigonométricas. Seno, coseno y tangente de un ángulo.
Relación entre razones trigonométricas.
Relación entre lados y ángulos de un triángulo.
Magnitud vectorial y operaciones con vectores.
Derivada de una función.
Primitiva de una función e integral definida.

Objetivos específicos
o
o
o
o
o
Definir los errores absoluto y relativo.
Calcular los errores absoluto y relativo de una medida.
Distinguir las causas que producen el error en una medida.
Definir las distintas razones trigonométricas.
Calcular con la calculadora los valores de las razones trigonométricas de un
ángulo.
Interpretar el signo de las razones trigonométricas.
Relacionar las razones trigonométricas de un mismo ángulo.
Relacionar las razones trigonométricas de distintos ángulos.
Manejar las ecuaciones trigonométricas.
Conocer las funciones trigonométricas y sus propiedades
o
o
o
o
o
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o
o
o
o
o
o
o
o
o
Definir magnitud vectorial.
Operar con vectores.
Calcular el módulo y las componentes de un vector.
Definir derivada de una función.
Calcular la derivada de una función.
Definir primitiva de una función.
Calcular la primitiva de una función.
Definir integral definida de una función.
Calcular la integral definida de una función.

Criterios de evaluación
o
o
o
o
o
o
o
o
Calcular errores absolutos y relativos.
Reconocer y distinguir los distintos tipos de errores.
Calcular y simplificar expresiones matemáticas con razones trigonométricas.
Representar gráficamente la función seno y la función coseno.
Realizar operaciones con vectores.
Derivar funciones elementales.
Calcular la primitiva de funciones elementales.
Calcular la integral definida de funciones elementales.

Competencias adquiridas
o
o
o
o
o
o
Interpretar una magnitud con su error.
Aplicar los conocimientos de trigonometría en la resolución de problemas.
Utilizar los vectores para resolver problemas.
Calcular la derivada de una función.
Calcular la primitiva de una función.
Calcular la integral definida de una función.
Unidad 2. Gravitación I: La ley de la gravitación universal

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Leyes de Kepler.
Ley de la gravitación universal.
Principio de superposición.
Consecuencias de la ley de gravitación universal:
Velocidad orbital.
Masa de un cuerpo conocidas las características de uno de sus satélites.
Deducción de la tercera ley de Kepler.
Momento angular.
Conservación del momento angular.
Deducción de la segunda ley de Kepler.

Objetivos específicos
o
Reconocer que las leyes de Kepler describen el movimiento de los planetas
alrededor del Sol pero no lo explican.
Conocer y aplicar las leyes de Kepler.
Conocer y aplicar la ley de la gravitación universal.
Entender que la fuerza gravitatoria es central.
Aplicar la ley de la gravitación universal a un conjunto de cuerpos que
interaccionan entre si.
o
o
o
o
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o
o
o
o
o
Deducir la velocidad orbital de un cuerpo a partir de la ley de la gravitación
universal.
Entender que se puede deducir la masa de un cuerpo a partir de características
de otro cuerpo que orbite alrededor de él.
Definir el momento angular de una partícula.
Establecer que el momento angular de una partícula se conserva cuando está
sometida a una fuerza central como la gravitatoria.
Deducir la segunda ley de Kepler a partir de la conservación del momento
angular de un planeta.

Criterios de evaluación
o
o
Aplicar las leyes de Kepler al movimiento orbital de cuerpos.
Aplicar la ley de la gravitación universal para el cálculo de la fuerza gravitatoria,
la masa de cuerpos celestes y el movimiento de planetas y satélites.
Calcular el momento angular de cuerpos celestes y aplicar su conservación al
movimiento de cuerpos celestes.
o

Competencias adquiridas
o
Deducir la velocidad de un planeta en diferentes puntos de su órbita elíptica
aplicando la segunda ley de Kepler.
Calcular el periodo o el radio de la órbita de un planeta utilizando la tercera ley
de Kepler.
Calcular la fuerza de interacción gravitatoria entre dos cuerpos de forma escalar
y vectorial.
Aplicar el principio de superposición de forma escalar y vectorial.
Calcular el periodo y la velocidad orbital aplicando la ley de la gravitación
universal.
Calcular la masa de un cuerpo aplicando la ley de la gravitación universal.
Calcular el momento angular de una partícula que se mueve.
o
o
o
o
o
o
Unidad 3. Gravitación II: Campo gravitatorio

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Concepto de campo.
Campo gravitatorio. Intensidad. Líneas de fuerza.
Principio de superposición.
Campo gravitatorio terrestre. Peso. Variación con la altura y la profundidad.
Energía potencial y fuerza conservativa.
Energía potencial gravitatoria. Origen de energías.
Potencial gravitatorio. Superficies equipotenciales.
Energía cinética, potencial y total de un satélite. Forma de la órbita.
Conservación de la energía mecánica en satélites. Velocidad de lanzamiento y
velocidad de escape.

Objetivos específicos
o
Entender el concepto de campo como descripción de la interacción gravitatoria
sin utilizar el concepto de acción a distancia.
Conocer y aplicar el concepto de intensidad del campo gravitatorio.
Relacionar las líneas de fuerza con la intensidad del campo gravitatorio.
o
o
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o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Conocer y aplicar el principio de superposición en el caso de campos
gravitatorios.
Interpretar el peso como la fuerza gravitatoria ejercida por la Tierra sobre un
cuerpo.
Relacionar la variación del campo gravitatorio terrestre con la altura y la
profundidad.
Relacionar la energía potencial con los campos de fuerza conservativos.
Establecer la relación entre la variación de energía potencial y el trabajo
realizado por una fuerza conservativa.
Deducir la expresión de la energía potencial gravitatoria y establecer su relación
con un origen arbitrario de energías.
Conocer y aplicar el concepto de potencial gravitatorio y su relación con la
energía potencial.
Caracterizar las superficies equipotenciales y su relación con las líneas de
fuerza.
Deducir la energía cinética, potencial y total de un cuerpo en órbita circular
alrededor de otro.
Relacionar la energía total de un cuerpo en órbita con la forma de la misma.
Aplicar la conservación de la energía mecánica en un campo gravitatorio para
deducir la velocidad de lanzamiento de un cuerpo y la velocidad de escape.

Criterios de evaluación
o
Aplicar la expresión de intensidad de campo gravitatorio y el principio de
superposición para calcular el campo gravitatorio creado en un punto por varias
partículas.
Utilizar la expresión del campo gravitatorio terrestre para resolver problemas
relacionados.
Calcular la variación de energía potencial de un cuerpo que se mueve bajo la
acción de la fuerza gravitatoria.
Utilizar el principio de superposición para calcular el potencial gravitatorio
creado por varias masas.
Aplicar las expresiones de la energía cinética, potencial y total de un cuerpo que
se mueve en una órbita circular para resolver problemas relacionados.
Calcular la velocidad de lanzamiento y la de escape de un cuerpo aplicando la
conservación de la energía mecánica.
o
o
o
o
o

Competencias adquiridas
o
o
Dibujar las líneas de campo y las superficies equipotenciales de una partícula.
Calcular el campo gravitatorio creado en un punto por una o varias masas
puntuales.
Aplicar la expresión del campo gravitatorio terrestre para resolver problemas
relacionados con el peso de un cuerpo.
Resolver problemas relacionados con la variación del campo gravitatorio
terrestre con la altura y la profundidad.
Utilizar la relación entre la variación de la energía potencial y el trabajo
realizado por la fuerza gravitatoria para resolver problemas relacionados.
Aplicar el principio de superposición para calcular el potencial creado en un
punto por varias partículas.
Calcular la energía cinética, potencial y total de un cuerpo situado en una órbita
circular.
Utilizar la conservación de la energía mecánica para calcular la velocidad de
lanzamiento de un satélite y la velocidad de escape.
o
o
o
o
o
o
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Unidad 4. Vibraciones y movimiento armónico simple.

Conceptos
o
Movimientos periódico y oscilatorio.
o
Movimiento armónico simple (m.a.s.).
o
Magnitudes características de un movimiento armónico simple.
o
Cinemática del movimiento armónico simple: ecuaciones del movimiento
(elongación, velocidad, aceleración).
o
Dinámica del movimiento armónico simple: el oscilador armónico.
o
Energía del oscilador armónico.
o
Resonancia.

Objetivos específicos de la Unidad
o
Comprender y distinguir los movimientos periódicos y oscilatorios.
o
Definir y utilizar correctamente el concepto de movimiento armónico.
o
Conocer y calcular las características de un movimiento armónico.
o
Deducir la ecuación de la posición en un oscilador armónico.
o
Calcular la velocidad y aceleración en un m.a.s.
o
Calcular la frecuencia propia de oscilación de una masa situada en el extremo
de un muelle y de un péndulo simple.
o
Calcular la energía mecánica de un oscilador armónico.
o
Relacionar las energías cinética y potencial en un oscilador armónico.
o
Conocer el movimiento armónico amortiguado.
o
Explicar de forma cualitativa el fenómeno de la resonancia.

Criterios de evaluación
o
Diferenciar cuando un movimiento es armónico y cuando no.
o
Identificar y relacionar las características de un movimiento armónico.
o
Escribir la ecuación de un movimiento armónico a partir de sus características.
o
Deducir el valor de las magnitudes características de un movimiento armónico a
partir de su ecuación.
o
Deducir la velocidad y la aceleración a partir de la ecuación de la elongación en
un m.a.s.
o
Hallar la frecuencia con la que oscila un muelle en función de la constante k del
muelle, de la masa y de la gravedad.
o
Hallar la frecuencia de oscilación de un péndulo en función de su longitud y de
la gravedad.
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o
Calcular la energía cinética, potencial y mecánica de movimiento armónico
simple.
o
Reconocer en que situaciones la velocidad o la aceleración son nulas en un
m.a.s.
o
Valorar situaciones en las que se presenta el fenómeno de la absorción.
o
Valorar situaciones en las que se presenta el fenómeno de resonancia.

Competencias adquiridas
o
Distinguir movimientos armónicos de los simplemente periódicos.
o
Comprender ciertos fenómenos de la vida cotidiana relacionados con el
oscilador armónico, identificando alguna de sus características.
o
Distinguir y valorar la energía presente en los osciladores armónicos.
o
Reconocer situaciones en las que se presenta el fenómeno de la absorción.
o
Reconocer situaciones en las que se presenta el fenómeno de resonancia
Unidad 5. Movimiento ondulatorio (Ondas mecánicas).

Conceptos
o
Movimiento ondulatorio y magnitudes características de una onda
o
Movimiento ondulatorio: tipos y clasificación de las ondas.
o
Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales.
o
Energía asociada al movimiento ondulatorio.
o
Potencia del foco emisor.
o
Intensidad de la onda en un punto. Atenuación.
o
Onda amortiguada.
o
Estudio de algunas propiedades ondulatorias utilizando el Principio de Huygens.
o
Interferencia de ondas.
o
Ondas estacionarias.
o
Ondas sonoras. Cualidades del sonido.
o
Contaminación acústica.

Objetivos específicos de la Unidad
o
Definir y utilizar correctamente el concepto de movimiento ondulatorio.
o
Clasificar los distintos tipos de ondas.
o
Describir fenómenos de la vida cotidiana en los que aparezcan movimientos
ondulatorios.
o
Conocer y calcular las características de un movimiento ondulatorio.
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o
Conocer la ecuación de una onda en función de sus magnitudes características.
o
Comprender cómo se transmite la energía en una onda.
o
Diferenciar la atenuación de la absorción.
o
Explicar algunas propiedades de las ondas.
o
Conocer las ondas estacionarias y su importancia en la vida cotidiana.
o
Distinguir dos sonidos a través de sus cualidades.
o
Sensibilizar sobre la problemática de la contaminación acústica.

Criterios de evaluación
o
Diferenciar el movimiento ondulatorio del vibratorio.
o
Conocer y relacionar las magnitudes características de un movimiento
ondulatorio entre sí.
o
Deducir la ecuación de un movimiento ondulatorio a partir de sus magnitudes
características
o
Obtener las magnitudes características a partir de la ecuación de la onda.
o
Describir la propagación de la energía en distintos tipos de ondas.
o
Calcular la intensidad de la onda en un punto en función de la distancia al foco
emisor.
o
Distinguir situaciones en las que tiene lugar absorción o atenuación.
o
Interpretar la reflexión, refracción y difracción utilizando el Principio de Huygens.
o
Calcular nodos y vientres en algunas ondas estacionarias.
o
Calcular y distinguir las cualidades de los sonidos.

Competencias adquiridas
o
Identificar cuándo un movimiento es ondulatorios.
o
Comparar movimientos ondulatorios a partir de sus ecuaciones o de sus
características.
o
Entender cómo una onda propaga energía sin propagar materia.
o
Diferenciar los fenómenos de absorción y atenuación.
o
Identificar y comprender algunas propiedades de las ondas.
o
Entender la relación que hay entre las ondas estacionarias y los sonidos
producidos por cuerdas tensas o por tubos sonoros.
o
Valorar el nivel de intensidad sonora en algunas situaciones cotidianas.
o
Distinguir dos sonidos diferentes comparando sus cualidades.
Unidad 6: “Campo eléctrico”

Conceptos
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o
Carga eléctrica: Principio de conservación.
o
Interacción eléctrica: Ley de Coulomb.
o
Campo eléctrico. Intensidad de campo eléctrico.
o
Distribuciones discretas de cargas: principio de superposición.
o
Distribuciones continuas de carga: densidad de carga.
o
Líneas de campo.
o
Flujo del campo eléctrico: teorema de Gauss.
o
Energía potencial eléctrica.
o
Potencial eléctrico. Superficies equipotenciales.
o
Relación entre el campo eléctrico uniforme y el potencial eléctrico.
o
Analogías y diferencias entre los campos gravitatorio y eléctrico.

Objetivos específicos de la Unidad
o
Utilizar el concepto de campo eléctrico para dar explicación a las interacciones
a distancia entre cargas eléctricas.
o
Definir conceptos físicos relacionados con fenómenos eléctricos como carga,
intensidad de campo, fuerza de interacción, potencial, energía potencial, líneas
de campo y flujo eléctrico.
o
Aplicar la ley de Coulomb en distintas distribuciones puntuales de cargas.
o
Calcular los valores de la intensidad de campo, potencial eléctrico y flujo
eléctrico creado por una carga puntual.
o
Utilización del Teorema de Gauss para el cálculo de la intensidad de campo
creado por una distribución contínua de carga.
o
Definir energía potencial y calcularla en distribuciones discretas de cargas.
o
Relacionar la intensidad del campo eléctrico con el potencial eléctrico.
o
Comparar los campos gravitatorio y eléctrico.

Criterios de evaluación
o
Calcular la fuerza eléctrica con la que interactúan dos cargas puntuales
próximas.
o
Calcular la intensidad del campo y el potencial eléctrico creado por una carga
puntual o por una esfera conductora cargada.
o
Calcular la intensidad del campo y el potencial eléctrico creado por una
distribución de cargas puntuales, utilizando el principio de superposición.
o
Calcular la intensidad del campo creado por distribuciones continuas de carga
como una esfera conductora cargada, un plano conductor cargado y un hilo
conductor cargado utilizando el teorema de Gauss.
o
Calcular la energía potencial eléctrica de una distribución de cargas puntuales.
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o
Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos que se encuentran en el
interior de un campo eléctrico homogéneo.
o
Calcular el aumento de la energía cinética de una carga que se mueve en el
interior de un campo eléctrico homogéneo.
o
Analizar las similitudes y diferencias de los campos gravitatorio y eléctrico.

Competencias adquiridas
o
Comprender el significado de algunas magnitudes físicas relacionadas con la
electrostática y saber calcular sus valores.
o
Valorar las fuerzas eléctricas entre cargas puntuales.
o
Describir y explicar fenómenos electrostáticos cotidianos.
o
Valorar la energía potencial eléctrica en una distribución discreta de cargas
puntuales.
o
Utilizar la conservación de la energía mecánica para calcular la velocidad de
una carga eléctrica en el interior de un campo eléctrico.
Unidad 7: “Campo magnético”

Conceptos
o
Campo magnético. Líneas de campo.
o
Campo magnético creado por una carga en movimiento.
o
Campo magnético creado por una corriente indefinida rectilínea.
o
Campo magnético creado por una espira circular.
o
Campo creado por un solenoide en su interior.
o
Circulación del campo magnético: ley de Ampère.
o
Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el magnético.
o
Acción de un campo magnético sobre una carga en movimiento: Fuerza de
Lorentz.
o
Acción de un campo magnético uniforme sobre una corriente rectilínea.
o
Interacción entre corrientes rectilíneas paralelas. El amperio.

Objetivos específicos de la Unidad
o
Definir magnitudes relacionadas con el magnetismo (campo magnético, líneas
de campo, polos magnéticos)
o
Estudiar el campo creado por una carga en movimiento, por un conductor
rectilíneo, por una bobina en su centro y en el interior de un solenoide.
o
Estudiar la fuerza sobre una carga en movimiento y sobre un conductor por el
que pasa una corriente eléctrica en el interior de un campo magnético.
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o
Describir la trayectoria de una carga en movimiento en el interior de un campo
magnético.
o
Estudiar y valorar las fuerzas entre corrientes eléctricas paralelas.
o
Definir Amperio utilizando la fuerza entre corrientes paralelas.
o
Encontrar las analogías y diferencias entre los campos eléctrico y magnético.
Criterios de evaluación
o
Dibujar las líneas del campo magnético creado por un imán y por un hilo
conductor por el que pasa una corriente eléctrica.
o
Determinar el campo magnético creado en situaciones simples (una corriente
rectilínea y una espira circular).
o
Utilizando la Ley de Ampère para calcular el campo magnético creado en el
interior de un solenoide.
o
Calcular el radio y periodo en el movimiento de una carga en el interior de un
campo magnético.
o
Dibujar y valorar las fuerzas a las que está sometida una carga en movimiento y
un hilo conductor por el que pasa una corriente eléctrica al estar en el interior de
un campo magnético.
o
Comprender el funcionamiento de un electroimán, de un acelerador de
partículas (ciclotrón) y de un tubo de imagen.
o
Determinar la fuerza que un campo magnético ejerce sobre una carga en
movimiento o sobre un conductor rectilíneo.
o
Valorar las fuerzas entre conductores rectilíneos por los que pasa una
intensidad de corriente cuando se encuentran en el interior de un campo
magnético.

Competencias adquiridas
o
Comprender cuándo se crea un campo magnético.
o
Razonar y hacer gráficos de las líneas de campo magnético en casos sencillos.
o
Comprender como un campo magnético puede interactuar a distancia.
Comprender también sobre qué interactúa.
o
o
Razonar y dibujar las fuerzas debidas al campo magnético en casos sencillos.
Describir y explicar fenómenos magnéticos cotidianos (trayectoria de una carga,
fuerza sobre un conductor, repulsión entre conductores).
Unidad 8: “Inducción electromagnética”

Conceptos
o
Flujo magnético.
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o
Inducción electromagnética: Ley de Lenz y ley de Faraday.
o
Aplicaciones de la inducción electromagnética.

Objetivos específicos de la Unidad
o
Definir flujo magnético
o
Definir inducción electromagnética.
o
Explicar la producción de corriente mediante la variación del flujo magnético.
o
Entender el funcionamiento de un transformador.

Criterios de evaluación
o
Calcular el flujo magnético que atraviesa una superficie.
o
Estudiar cómo varía el flujo magnético en casos sencillos.
o
Calcular la fem inducida en casos sencillos.
o
Utilizar la relación de transformación en problemas de transformadores que se
utilicen para cambiar la intensidad o la tensión.

Competencias adquiridas
o
Comprender cómo se puede producir corriente eléctrica alterna.
o
Entender el funcionamiento de un transformador.
o
Conocer el funcionamiento y la utilidad de los transformadores en la vida
cotidiana.
Unidad 9. Óptica ondulatoria

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Modelos corpuscular y ondulatorio de la luz. Limitaciones.
Modelo dual de la luz.
Reflexión de la luz. Leyes.
Índice de refracción.
Refracción de la luz. Leyes.
Reflexión total. Ángulo límite.
Dispersión y difracción de la luz.
Interferencias de la luz. Experimento de Young.
Polarización de la luz. Ángulo de Brewster.

Objetivos específicos
o
o
Conocer los modelos corpuscular y ondulatorio de la luz.
Interpretar las propiedades de la luz de acuerdo con cada uno de los modelos
anteriores.
Conocer el modelo cuántico de la luz.
Entender la reflexión de la luz y sus leyes.
Definir el índice de refracción de un medio.
Entender la refracción de la luz y sus leyes.
o
o
o
o
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o
o
o
Reconocer la reflexión total como un caso particular de la refracción y señalar
sus características.
Describir la dispersión de la luz a partir del concepto de refracción.
Reconocer los fenómenos de difracción, interferencias y polarización de la luz.

Criterios de evaluación
o
Señalar las propiedades de la luz que pueden ser explicadas por el modelo
corpuscular y por el ondulatorio.
Utilizar las leyes de la reflexión y de la refracción de la luz para resolver
problemas relacionados con dichos fenómenos.
Aplicar el concepto de reflexión total para deducir si se produce en una situación
dada y resolver problemas relacionados con el ángulo límite.
Explicar la dispersión de la luz de acuerdo con las leyes de la refracción
aplicadas a la luz blanca.
Aplicar el concepto de difracción de la luz para reconocer si se produce en una
situación dada.
Utilizar la ley de Brewster para resolver problemas relacionados con la
polarización de la luz producida cuando se refleja.
o
o
o
o
o

Competencias adquiridas
o
Aplicar las leyes de la reflexión y de la refracción de la luz para resolver
problemas relacionados.
Reconocer si se produce reflexión total y calcular el ángulo límite.
Deducir si se produce difracción de la luz dadas unas condiciones.
o
o
o
Aplicar las condiciones de interferencias constructivas y destructivas del experimento de
Young para resolver problemas relacionados.
o
Utilizar la ley de Brewster para resolver problemas relacionados con la
polarización de la luz por reflexión.
Unidad 10. Óptica geométrica

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Óptica geométrica. Elementos.
Imágenes. Clases.
Espejos. Clasificación.
Formación de imágenes en espejos planos.
Espejos esféricos. Elementos.
Formación de imágenes en espejos esféricos.
Ecuaciones de los espejos esféricos.
Lentes. Clasificación.
Lentes convergentes y divergentes. Elementos.
Formación de imágenes en lentes convergentes y divergentes.
Ecuaciones de las lentes convergentes y divergentes.

Objetivos específicos
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o
o
o
o
o
o
o
o
o
Caracterizar los elementos de la óptica geométrica: sistema óptico, objeto,
imagen.
Diferenciar las diferentes clases de imágenes.
Identificar las características de los espejos planos y esféricos así como las de
sus elementos.
Describir la formación de imágenes en los espejos planos y esféricos utilizando
diagramas de rayos.
Aplicar las ecuaciones de los espejos.
Reconocer las características de las lentes delgadas y las de sus elementos.
Comprender la formación de imágenes en las lentes delgadas utilizando
diagramas de rayos.
Entender y utilizar las ecuaciones de las lentes delgadas.
Comprender el funcionamiento del ojo humano y de algunos instrumentos
ópticos: lupa y microscopio compuesto.

Criterios de evaluación
o
Utilizar las leyes de la reflexión para construir gráficamente la imagen formada
en un espejo plano.
Deducir gráfica y analíticamente la posición y las características de las
imágenes formadas por los espejos esféricos.
Deducir gráfica y analíticamente la posición y las características de las
imágenes formadas por las lentes delgadas.
Deducir gráficamente la posición y las características de las imágenes formadas
por algunos instrumentos ópticos.
o
o
o

Competencias adquiridas
o
o
o
o
Dibujar la imagen formada por un espejo plano.
Construir gráficamente las imágenes formada por los espejos esféricos.
Aplicar las ecuaciones de los espejos esféricos.
Dibujar las imágenes formadas por las lentes delgadas utilizando los diagramas
de rayos.
Utilizar las ecuaciones de las lentes delgadas para resolver problemas
relacionados.
Construir gráficamente la imagen formada en algunos instrumentos ópticos.
o
o
Unidad 11. Física relativista y física cuántica

Conceptos
o
o
o
o
o
Crisis de la física clásica.
Transformaciones y principio de relatividad de Galileo.
Experimento de Michelson-Morley.
Postulados de la teoría especial de la relatividad.
Consecuencias de la teoría especial de la relatividad: dilatación del tiempo,
contracción de la longitud y equivalencia masa-energía.
Física 2º Bachillerato
24
F1
PROYECTO CURRICULAR
o
o
o
o
o
o
Espectro de emisión del cuerpo negro. Ley de Stephan-Boltzmann. Ley de
Wien.
Interpretación cuántica del espectro de emisión del cuerpo negro.
Efecto fotoeléctrico.
Interpretación cuántica del espectro de emisión del cuerpo negro.
Hipótesis de De Broglie.
Relaciones de indeterminación de Heisenberg.

Objetivos específicos
o
o
o
o
Comprender que la luz no cumple las transformaciones de Galileo.
Reconocer que las ecuaciones de Maxwell no son invariantes en las
transformaciones de Galileo.
Describir el experimento de Michelson-Morley y establecer las consecuencias
que se extraen de su resultado.
Enunciar y entender los postulados de la teoría especial de la relatividad.
Comprender la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la
equivalencia masa-energía.
Conocer el espectro de emisión de un cuerpo negro y reconocer que no puede
explicarse con los conceptos de la física clásica pero sí considerando la
cuantización de la energía.
Comprender el efecto fotoeléctrico y establecer que no puede explicarse con los
conceptos de la física clásica pero sí considerando la cuantización de la
energía.
Entender la hipótesis de De Broglie y la naturaleza dual de los cuerpos.
Conocer las relaciones de indeterminación de Heisenberg.

Criterios de evaluación
o
Conocer los problemas planteados por la velocidad de la luz y las ecuaciones
de Maxwell que dieron lugar a la aparición de la teoría especial de la relatividad.
Resolver problemas relacionados con la dilatación del tiempo, la contracción de
la longitud y la equivalencia masa-energía.
Entender que el espectro de emisión del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico
se pueden interpretar considerando la cuantización de la energía.
Resolver problemas relacionados con el efecto fotoeléctrico.
Calcular la longitud de onda asociada a una partícula.
Aplicar las relaciones de indeterminación de Heisenberg para resolver
problemas relacionados.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o

Competencias adquiridas
o
Aplicar las transformaciones de Galileo a la velocidad de propagación de ondas
mecánicas.
Resolver cuestiones referentes a la velocidad de la luz cuando el observador o
la fuente se mueven.
Resolver problemas sobre la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud
y la equivalencia masa-energía.
Aplicar la ecuación del efecto fotoeléctrico para resolver problemas
relacionados.
o
o
o
Física 2º Bachillerato
24
F1
PROYECTO CURRICULAR
o
o
Utilizar la expresión de la longitud de onda de De Broglie para resolver
problemas relacionados.
Aplicar las relaciones de indeterminación de Heisenberg para resolver
problemas relacionados.
Unidad 12. Física nuclear

Conceptos
o
o
o
o
o
o
o
o
Núcleo atómico. Constitución. Número atómico y número másico. Unidad de
masa atómica. Isótopos.
Fuerza nuclear.
Energía de enlace y energía de enlace por nucleón.
Estabilidad nuclear.
Desintegración radiactiva. Radiaciones alfa, beta y gamma. Leyes de Soddy.
Ley de la desintegración radiactiva. Parámetros de una sustancia radiactiva.
Reacciones nucleares. Leyes de conservación. Origen de la energía.
Reacciones de fusión y de fisión.

Objetivos específicos
o
o
o
Reconocer y caracterizar las partículas que forman el núcleo de los átomos.
Definir el número atómico y el número másico de un elemento, la unidad de
masa atómica y el concepto de isótopo.
Indicar las características de la fuerza nuclear.
Interpretar la estabilidad nuclear por medio de la energía de enlace y de la
energía de enlace por nucleón.
Comprender el fenómeno de la radiactividad natural e identificar las radiaciones
emitidas.
Entender las leyes de Soddy.
Conocer y aplicar la ley de la desintegración radiactiva y definir los parámetros
característicos de una sustancia radiactiva.
Reconocer las reacciones nucleares, las leyes de conservación que cumplen.
Entender el mecanismo de la energía puesta en juego en las reacciones
nucleares.
Identificar las reacciones de fusión y de fisión.

Criterios de evaluación
o
o
Calcular la energía de enlace y la energía de enlace por nucleón.
Utilizar la ley de la desintegración radiactiva para resolver problemas
relacionados.
Utilizar las leyes de conservación de la carga eléctrica y del número de
nucleones para completar reacciones nucleares.
Aplicar la equivalencia masa-energía para calcular la energía puesta en juego
en las reacciones nucleares.
o
o
o
o
o
o
o
o
o

Competencias adquiridas
Física 2º Bachillerato
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F1
PROYECTO CURRICULAR
o
o
o
Utilizar la equivalencia masa-energía para calcular la energía de enlace de un
núcleo y la energía de enlace por nucleón.
Aplicar la ley de la desintegración radiactiva para resolver problemas
relacionados.
Aplicar las leyes de conservación de las reacciones nucleares para completarlas
y calcular la energía puesta en juego.
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PROYECTO CURRICULAR
4. DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LOS CONTENIDOS
A continuación presentamos un ejemplo de distribución temporal de los
contenidos del curso, estimándose el número de sesiones teóricas y
prácticas de cada unidad:
Número de sesiones
Unidades didácticas
Contenidos
Actividades y
ejercicios
2
4
4
8
4
8
4. Vibraciones y movimiento armónico
simple
4
8
5. Movimiento ondulatorio (ondas
mecánicas)
4
8
4
8
4
8
4
8
3
6
5
8
4
7
4
7
2º trimestre
1er trimestre
1. Herramientas matemáticas
2. Gravitación I: La ley de la gravitación
universal
6. Campo eléctrico
7. Campo magnético
8. Inducción electromagnética
9. Óptica ondulatoria
3er trimestre
trimestre
35
3. Gravitación II: Campo gravitatorio
10. Óptica geométrica
11. Física relativista y cuántica
12. Física nuclear
TOTAL..................................................
Física 2º Bachillerato
Total
48
30
113
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PROYECTO CURRICULAR
5. METODOLOGÍA DIDÁCTICA
Se ha de considerar a los alumnos como constructores de su propio esquema de
pensamiento, es decir, como herramienta indispensable en su propia formación.
Así, han de fomentarse, además de las capacidades de reflexión y análisis, la
capacidad de crítica y la autonomía. El aprendizaje en esta línea servirá como base al
alumnado para desarrollar sus habilidades para adquirir futuros aprendizajes.
Las habilidades de memoria, atención y trabajo no han de dejarse de lado en la
metodología del aprendizaje.
El desarrollo de los contenidos de cada una de las unidades en el aula se realizará
tratando de despertar el interés en los alumnos a través de la enseñanza
principalmente cuantitativa de la Física pero sin abandonar la herramienta matemática,
encaminadas a afirmar respectivamente las habilidades de análisis y abstracción
matemática.
El trabajo en equipo, el debate científico y las actividades de grupo favorecerán el
aprendizaje y la autonomía de los alumnos, además de su afianzamiento como
individuos con criterios propios y capacidad para analizar y exponer sus conclusiones.
El aspecto relativo de la Física con la sociedad en multitud de campos (la tecnología,
el medio ambiente, la ciudadanía), contribuye a la motivación de los alumnos a la hora
de abordar la materia como una herramienta resolutiva de muchas situaciones de la
vida.
En cada una de las Programaciones de Aula se expone la metodología acorde a cada
Unidad, en función de la materia a tratar.
Física 2º Bachillerato
24
F1
PROYECTO CURRICULAR
6. CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN
1. Analizar situaciones y obtener información sobre fenómenos físicos utilizando las
estrategias básicas del trabajo científico.
2. Se trata de evaluar si los estudiantes se han familiarizado con las características
básicas del trabajo científico al aplicar los conceptos y procedimientos aprendidos
y en relación con las diferentes tareas en las que puede ponerse en juego, desde
la comprensión de los conceptos a la resolución de problemas, pasando por los
trabajos prácticos. Este criterio ha de valorarse en relación con el resto de los
criterios, para lo que se precisa actividades de evaluación que incluyan el interés
de las situaciones, análisis cualitativos, emisión de hipótesis fundamentadas,
elaboración de estrategias, realización de experiencias en condiciones controladas
y reproducibles, análisis detenido de resultados, consideración de perspectivas,
implicaciones CTSA del estudio realizado (posibles aplicaciones, transformaciones
sociales, repercusiones negativas…), toma de decisiones, atención a las
actividades de síntesis, a la comunicación, teniendo en cuenta el papel de la
historia de la ciencia, etc.
3. Valorar la importancia de la Ley de la gravitación universal y aplicarla a la
resolución de situaciones problemáticas de interés como la determinación de
masas de cuerpos celestes, el tratamiento de la gravedad terrestre y el estudio de
los movimientos de planetas y satélites. Este criterio pretende comprobar si el
alumnado conoce y valora lo que supuso la gravitación universal en la ruptura de la
barrera cielos-Tierra, las dificultades con las que se enfrentó y las repercusiones
que tuvo, tanto teóricas, en las ideas sobre el Universo y el lugar de la Tierra en el
mismo, como prácticas, en los satélites artificiales. A su vez, se debe constatar si
se comprenden y distinguen los conceptos que describen la interacción gravitatoria
(campo, energía y fuerza), y saben aplicarlos en la resolución de las situaciones
mencionadas.
4. Construir un modelo teórico que permita explicar las vibraciones de la materia y su
propagación (ondas), aplicándolo a la interpretación de diversos fenómenos
naturales y desarrollos tecnológicos. Se pretende evaluar si los estudiantes
pueden elaborar modelos sobre las vibraciones y las ondas en la materia que
estudian teóricamente como, por ejemplo, relacionar la intensidad con la amplitud
o el tono con la frecuencia, y conocer los efectos de la contaminación acústica en
la salud. Comprobar, asimismo, que saben deducir los valores de las magnitudes
características de una onda a partir de su ecuación y viceversa; y explicar
cuantitativamente algunas propiedades de las ondas, como la reflexión y refracción
y, cualitativamente otras, como las interferencias, la difracción y el efecto Doppler.
5. Utilizar los modelos clásicos (corpuscular y ondulatorio) para explicar las distintas
propiedades de la luz. Este criterio trata de constatar que si se conoce el debate
histórico sobre la naturaleza de la luz y el triunfo del modelo ondulatorio. También
si es capaz de obtener imágenes con la cámara oscura, espejos planos o curvos o
lentes delgadas, interpretándolas teóricamente en base a un modelo de rayos, es
capaz de construir algunos aparatos tales como un telescopio sencillo, y
comprender las múltiples aplicaciones de la óptica en el campo de la fotografía, la
comunicación, la investigación, la salud, etc.
Física 2º Bachillerato
24
F1
PROYECTO CURRICULAR
6. Usar los conceptos de campo eléctrico y magnético para superar las dificultades
que plantea la interacción a distancia, calcular los campos creados por cargas y
corrientes rectilíneas y la fuerzas que actúan sobre cargas y corrientes, así como
justificar el fundamento de algunas aplicaciones prácticas. Con este criterio se
pretende comprobar si los estudiantes son capaces de determinar los campos
eléctricos o magnéticos producidos en situaciones simples (una o dos cargas,
corrientes rectilíneas) y las fuerzas que ejercen dichos campos sobre otras cargas
o corrientes en su seno. Asimismo, se pretende conocer si saben utilizar y
comprenden el funcionamiento de electroimanes, motores, instrumentos de
medida, como el galvanómetro, etc., así como otras aplicaciones de interés de los
campos eléctricos y magnéticos, como los aceleradores de partículas y los tubos
de televisión.
7. Explicar la producción de corriente mediante variaciones del flujo magnético y
algunos aspectos de la síntesis de Maxwell, como la predicción y producción de
ondas electromagnéticas y la integración de la óptica en el electromagnetismo. Se
trata de evaluar si se comprende la inducción electromagnética y la producción de
campos electromagnéticos. También si se justifica críticamente las mejoras que
producen algunas aplicaciones relevantes de estos conocimientos (la utilización de
distintas fuentes para obtener energía eléctrica o de las ondas electromagnéticas
en la investigación, la telecomunicación, la medicina, etc.) y los problemas
medioambientales y de salud que conllevan.
8. Utilizar los principios de la relatividad especial para explicar una serie de
fenómenos: la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia
masa-energía. A través de este criterio se trata de comprobar que el alumnado
conoce los postulados de Einstein para superar las limitaciones de la Física clásica
(por ejemplo, la existencia de una velocidad límite o el incumplimiento del principio
de relatividad de Galileo por la luz), el cambio que supuso en la interpretación de
los conceptos de espacio, tiempo, cantidad de movimiento y energía y sus
múltiples implicaciones, no sólo en el campo de las ciencias (la física nuclear o la
astrofísica) sino también en otros ámbitos de la cultura.
9. Conocer la revolución científico-tecnológica que tuvo su origen en la búsqueda de
solución a los problemas planteados por los espectros continuos y discontinuos, el
efecto fotoeléctrico, etc., y que dio lugar a la Física cuántica y a nuevas y notables
tecnologías. Este criterio evaluará si los estudiantes comprenden que los fotones,
electrones, etc., no son ni ondas ni partículas según la noción clásica, sino que
son objetos nuevos con un comportamiento nuevo, el cuántico, y que para
describirlo fue necesario construir un nuevo cuerpo de conocimientos que permite
una mejor comprensión de la materia y el cosmos, la física cuántica. Se evaluará,
asimismo, si conocen el gran impulso de esta nueva revolución científica al
desarrollo científico y tecnológico, ya que gran parte de las nuevas tecnologías se
basan en la física cuántica: las células fotoeléctricas, los microscopios electrónicos,
el láser, la microelectrónica, los ordenadores, etc.
10. Aplicar la equivalencia masa-energía para explicar la energía de enlace de los
núcleos y su estabilidad, las reacciones nucleares, la radiactividad y sus múltiples
aplicaciones y repercusiones. Este criterio trata de comprobar si el alumnado es
capaz de interpretar la estabilidad de los núcleos a partir de las energías de enlace
y los procesos energéticos vinculados con la radiactividad y las reacciones
nucleares. Y si es capaz de utilizar estos conocimientos para la comprensión y
valoración de problemas de interés, como las aplicaciones de los radioisótopos (en
medicina, arqueología, industria, etc.) o el armamento y reactores nucleares,
siendo conscientes de sus riesgos y repercusiones (residuos de alta actividad,
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problemas de seguridad, etc.) y son capaces de asociar lo que perciben con
aquello.
7. PROCEDIMIENTOS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN. CRITERIOS
DE CALIFICACIÓN.
A la hora de abordar la evaluación pueden considerarse diversos métodos de
seguimento de la evolución del alumno respecto a la materia:
Observación de los alumnos, preguntas orales y escritas, cuaderno de aula,
problemas propuestos para entrega, realización de trabajos de grupo, realización
de trabajos de investigación, participación en concursos o premios relacionados
con la materia, autoevaluaciones, reparto de material complementario o de
refuerzo, etcétera.
Dentro de los criterios de calificación se propone una prueba escrita por
evaluación, además de la observación de la actitud del alumno en el aula, respecto
a su comportamiento, atención, participación, esfuerzo, etcétera.
8. MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS
Libro de texto, libros de consulta, notas de aula, material de refuerzo fotocopiado,
material informático (aplicaciones gratuitas relacionadas con la Física), laboratorios
de Física, visitas a centros de investigación o plantas industriales en relación a los
objetivos de la materia.
9. MEDIDAS DE ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD
Con el fin de afianzar el desarrollo completo de los alumnos, y que el curso no sea
la mera sucesión de conceptos sobre la materia, se opta por incluir herramientas
de fomento de habilidades y actitudes que contribuyan al desarrollo de las
personas.
La resolución inmediata de ejemplos tras presentar un concepto afianza todos los
alumnos la comprensión de la materia que se presenta, así como presenta las
herramientas matemáticas precisas para abordar problemas similares.
Así, la dificultad de las actividades propuestas es variable, con el fin de tener la
posibilidad de atender a diferentes ritmos de aprendizaje y diferentes habilidades
que se presentan en el alumnado.
Se acompaña a la diversa dificultad de los problemas la orientación más clara
acerca de cómo plantear la estrategia y afrontar la resolución de los problemas, así
como de los aspectos de la teoría que pueden resultar más complicados o de facil
malinterpretación.
Física 2º Bachillerato
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10. UTILIZACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA
COMUNICACIÓN
Muchos son los motivos que llevan a abordar la enseñanaza de la Física desde la
plataforma que nos ofrecen los medios informáticos y de las nuevas tecnologías:
simuladores, proyecciones, blogs de la materia, portales de Física, etc, contribuirán
a impartir la materia en un nuevo formato, acorde a las expectativas del alumnado
y funcional para realizar multitud de desarrollos teórico-prácticos.
11. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se pueden proponer como mínimas las prácticas de laboratorio siguientes:
Unidad 04. Cálculo de g utilizando un oscilador armónico.
Unidad 03. Cálculo de g utilizando el péndulo simple.
Unidad 09. Comprobación de las leyes de la reflexión y de la refracción.
Unidad 10. Formación de imágenes en espejos esféricos y lentes.
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