FISICA Y QUIMICA DE 1º BACHILLERATO Objetivos, contenidos y criterios de evaluación 2015/2016 OBJETIVOS, CONTENIDOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN EN FISICA Y QUIMICA DE 1º DE BACHILLERATO. SECUENCIACIÓN EN UNIDADES DIDÁCTICAS. UNIDAD 0 MEDIDA Y MÉTODO CIENTÍFICO OBJETIVOS 1. Mostrar la ciencia como una labor colectiva y en constante evolución. 2. Utilizar, con cierta autonomía, procedimientos propios de la ciencia, tanto 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. documentales como experimentales (plantear problemas, formular y contrastar hipótesis, realizar experiencias, etc.). Reconocer el peso de la ciencia en el bagaje cultural del individuo, así como las implicaciones que tiene sobre el cuidado del medio, el desarrollo de la tecnología y los beneficios que tienen sus aplicaciones en la calidad de vida de los ciudadanos. Manejar con soltura las unidades del Sistema Internacional de Unidades. Comprender que no es posible realizar medidas sin cometer errores. Saber realizar con método y cuidado la toma y ordenación de los datos experimentales. Confeccionar tablas y esquemas. Realizar con rigor el tratamiento de los datos experimentales. Representar variables gráficamente. Relacionar los conocimientos adquiridos con los adquiridos por otras vías diferentes a la académica, de forma que se puedan realizar análisis críticos bien fundamentados. Saber expresar las medidas realizadas utilizando las diferentes notaciones, el redondeo y el número de cifras significativas correctas. Conocer las normas de seguridad e higiene en el trabajo de laboratorio. CONTENIDOS 1. El método científico. 1.1 Etapas del método científico. 2. Medida: magnitudes y unidades. 2.1 Tipos de magnitudes y sistema de unidades. Características de las magnitudes vectoriales. 2.2 Notación científica. 2.3 Cambios de unidades. Factores de conversión. 3. Instrumentos de medida. 3.1 Características de los instrumentos. 3.2 Errores en la medida. 3.3 Expresión del resultado de una medida. 4. Análisis de datos. 4.1 Tablas. 4.2 Gráficas. 4.3 Extracción de conclusiones. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer, utilizar y aplicar las características del trabajo científico en el estudio de los fenómenos físicos y químicos. 2. Conocer, utilizar y aplicar las nuevas tecnologías de la información y la comunicación en el estudio de los fenómenos físicos y químicos. 3. Reconocer el carácter vectorial de algunas magnitudes físicas. 4. Conocer y utilizar el sistema internacional de unidades. 5. Reconocer la necesidad del uso del análisis dimensional para la resolución de problemas de diferentes ámbitos de la física y la química. 6. Analizar situaciones y obtener información sobre fenómenos físicos y químicos utilizando las estrategias básicas del trabajo científico. 7. Interpretar información de carácter científico y utilizar dicha información para formarse una opinión propia, expresarse con precisión y argumentar sobre problemas relacionados con la ciencia. 1 8. Relacionar matemáticamente las leyes y principios que rigen los diferentes fenómenos físicos y químicos. 9. Elaborar e interpretar representaciones gráficas de diferentes procesos físicos y químicos a partir de los datos obtenidos en experiencias de laboratorio o virtuales y relacionar los resultados obtenidos con las ecuaciones matemáticas que representan las leyes y principios subyacentes. 10. Conocer las normas generales de seguridad como el medio más eficaz de prevenir accidentes. 11. Valorar la importancia del trabajo experimental en la actividad científica, de acuerdo con instrucciones dadas y respetando las normas de seguridad. UNIDAD 1 LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES OBJETIVOS 1. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Conocer y comprender la constitución de la materia y sus propiedades. Comprender el concepto de sustancia química. Diferenciar entre elementos y compuestos. Conocer el concepto actual de la organización de la materia. Entender el fundamento de la espectrometría de masas Saber calcular fórmulas empíricas y moleculares. Adquirir hábitos de seguridad en el manejo de instrumentos de laboratorio y en la manipulación de sustancias químicas. CONTENIDOS 1. La materia. 1.1 Composición de la materia. Composición centesimal de un compuesto. 1.2 Métodos para análisis de sustancias. Técnicas espectoscópicas. 2. Disoluciones. 2.1 Composición de una disolución. 2.2 Solubilidad. 2.3 Propiedades de las disoluciones. 2.3.1. Disminución de la presión de vapor. 2.3.2. Ascenso ebulloscópico. 2.3.3. Descenso crioscópico. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Diferenciar la información que aportan la fórmula empírica y la molecular. 2. Determinar la composición centesimal de un compuesto a partir de su fórmula química y viceversa. 3. Distinguir entre disolución diluida, concentrada y saturada. 4. Expresar la concentración de una disolución en g/L, mol/L, tanto por ciento en masa, fracción molar, tanto por ciento en volumen y obtener unas a partir de otras. 5. Realizar los cálculos necesarios para obtener disoluciones de solutos sólidos de una concentración determinada. 6. Realizar los cálculos necesarios para obtener disoluciones de una concentración determinada a partir de otra por dilución. 7. Describir el procedimiento utilizado en el laboratorio para obtener disoluciones a partir de la información que aparece en las etiquetas de los envases (sólidos y disoluciones concentradas) de distintos productos. 8. Utilizar las fórmulas que permiten evaluar las propiedades coligativas (crioscopía, ebulloscopía y presión osmótica) de una disolución. 9. Relacionar las propiedades coligativas de una disolución con la utilidad práctica de las mismas (desalinización, diálisis, anticongelantes) 10. Buscar datos espectrométricos sobre los diferentes isótopos de un elemento y utilizarlos en el cálculo de su masa atómica. 2 UNIDAD 2 LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA OBJETIVOS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Conocer y comprender la constitución de la materia y sus propiedades. Comprender el concepto de sustancia química. Diferenciar entre elementos y compuestos. Conocer y comprender las leyes de la química, como base científica de la misma. Contrastar los diferentes tipos de leyes y comprender sus aciertos y errores en el desarrollo de la ciencia. Destacar los aspectos más relevantes de la teoría atómica de Dalton. Conocer el concepto actual de la organización de la materia. Saber calcular fórmulas empíricas y moleculares. Adquirir hábitos de seguridad en el manejo de instrumentos de laboratorio y en la manipulación de sustancias químicas CONTENIDOS 1. Leyes fundamentales de las reacciones químicas. 1.1 Ley de conservación de la masa o ley de Lavoisier. 1.2 Ley de las proporciones definidas o ley de Proust. 1.3 Ley de las proporciones múltiples o ley de Dalton. 1.4 Ley de los volúmenes de combinación o ley de Gay-Lussac. 2. Teoría atómica de Dalton. 2.1 Interpretación de las leyes ponderales. 3. Teoría atómico-molecular. 3.1 Principio de Avogadro. 3.2 Interpretación de la ley de los volúmenes de combinación 4. Leyes de los gases ideales.4.1 Ley de Boyle y Mariotte. 4.2 Leyes de Charles y Gay-Lussac. 4.3 Ley completa o combinada de los gases. 4.4 Ley de Avogadro. 4.5 Ley de las presiones parciales. 5. Teoría cinético-molecular de los gases. 5.1 Ecuación de estado de los gases ideales. 5.2 Determinación de la masa molar de un gas. 5.3 Interpretación de los gases ideales. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer la teoría atómica de Dalton así como las leyes básicas asociadas a su establecimiento. 2. Enunciar las tres leyes básicas ponderales y aplicarlas a ejercicios prácticos. 3. Enunciar y explicar los postulados de la teoría atómica de Dalton. 4. Utilizar la ley de los volúmenes de combinación. 5. Justificar la ley de Avogadro en base a la teoría cinético-molecular y utilizarla para explicar la ley de los volúmenes de combinación. 6. Determinar la cantidad de una sustancia en mol y relacionarla con el número de partículas de los elementos que integran su fórmula. 7. Aplicar el volumen molar de un gas en condiciones normales al cálculo de densidades de gas. UNIDAD 3 REACCIONES QUÍMICAS OBJETIVOS 1. Comprender los cambios que se producen en las transformaciones químicas. 2. Aplicar estrategias propias de la metodología científica para conocer y comprender las reacciones químicas. 3. Profundizar en el estudio atómico-molecular de las reacciones químicas. 3 4. Resolver cuestiones y ejercicios relacionados con la proporcionalidad de las leyes conocidas. 5. Diferenciar las transformaciones químicas por la naturaleza de los reactivos o por sus cambios energéticos. 6. Realizar cálculos estequiométricos y volumétricos en las reacciones químicas. 7. Resolver cuestiones y ejercicios, donde una de las sustancias reaccionantes limita la extensión de la reacción química. 8. Evaluar y rentabilizar positivamente la realización de prácticas y experiencias con procesos químicos. 9. Reconocer las aportaciones de la Química en la formación integral del individuo. CONTENIDOS 1. Concepto de reacción química. 2. Ecuaciones químicas.2.1. Significado cualitativo de una reacción química. 2.2. 3. 4. 5. 6. 7. Ajuste de ecuaciones químicas. 2.3. Significado cuantitativo de una ecuación química. Tipos de reacciones químicas. 3.1. Reacciones de combustión. Estequiometría de las reacciones químicas. 4.1. Cálculos con relación masa-masa 4.2. Cálculos con relación volumen-volumen. 4.3. Cálculos con relación masavolumen. 4.4. Cálculos con reactivo limitante. 4.5 Cálculos con reactivos en disolución. Rendimiento de una reacción química. Reactivos impuros y pureza de una muestra. Industria química y medio ambiente. 7.1. Tipos de industria química. 7.2. Procesos industriales. 7.3 Desarrollo sostenible. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Escribir reacciones químicas como expresión de las transformaciones químicas de las sustancias y saber expresar y ajustar su estequiometría. Obtener la ecuación química correspondiente a una reacción química, ajustarla e interpretarla adecuadamente. Aplicar la ley de conservación de la masa para realizar cálculos estequiométricos. Resolver ejercicios de cálculo estequimétrico en los que las sustancias estén en disolución acuosa. Realizar cálculos estequimétricos en los que las sustancias se encuentren en cualquier estado de agregación, utilizando la ecuación de estado de los gases ideales. Resolver problemas referidos a las reacciones químicas en las que intervengan reactivos limitantes, reactivos impuros y con rendimiento inferior al 100 %. Identificar los reactivos y/o describir las reacciones químicas que se producen, a partir de un esquema o de información relativa al proceso de obtención de productos inorgánicos de interés industrial. Recopilar información acerca de industrias químicas representativas el Principado de Asturias, describir las reacciones químicas que realizan o los productos que obtienen y discutir los posibles impactos medioambientales y los medios que se pueden utilizar para minimizarlos. Identificar el tipo de reacciones químicas que se producen en la siderurgia. Realizar el esquema de un alto horno indicando las reacciones que tienen lugar en sus diferentes partes. Justificar la necesidad de reducir el contenido en carbono que contiene el hierro obtenido en un alto horno para conseguir materiales de interés tecnológico. 4 12. Relacionar la composición de distintos aceros con sus aplicaciones (acero galvanizado, inoxidable, laminado, etc.) UNIDAD 4 TERMODINÁMICA OBJETIVOS 1. 2. Comprender los cambios que se producen en las transformaciones químicas. Aplicar estrategias propias de la metodología científica para conocer y comprender las reacciones químicas. 3. Profundizar en el estudio atómico-molecular de las reacciones químicas. 4. Resolver cuestiones y ejercicios relacionados con la proporcionalidad de las leyes conocidas. 5. Diferenciar las transformaciones químicas por la naturaleza de los reactivos o por sus cambios energéticos. 6. Entender qué y cómo estudia la termodinámica a los sistemas químicos. 7. Realizar cálculos teóricos sobre la energía implicada en las reacciones químicas y estudiar su relación con la estequiometría, con el estado físico de las sustancias y con las condiciones en las que se lleva a cabo la reacción. 8. Evaluar y rentabilizar positivamente la realización de prácticas y experiencias con procesos químicos. 9. Entender la importancia del componente energético de las reacciones y sus aplicaciones prácticas. 10. Reconocer las aportaciones de la Química en la formación integral del individuo. CONTENIDOS 1. Introducción a la termodinámica. 1.1. Sistemas y variables termodinámicas. 1.2. Teoría cinético-molecular de la materia. 1.3 Energía interna. 2. Equilibrio térmico y temperatura. 2.1. Principio cero de la termodinámica. Medida de la temperatura. Relación entre temperatura y energía interna 3. Energía transferida mediante calor 4. Energía transferida mediante trabajo. 4.1. Trabajo de expansión y comprensión de un gas. 4.2 Diagrama presión-volumen. 5. Conservación de la energía. 5.1. Equivalente mecánico del calor.5.2 Primer principio de la termodinámica. 5.3. Aplicaciones del primer principio. 6. Espontaneidad y procesos termodinámicos. 6.1. Entropía. 6.2. Segundo principio de la termodinámica. 7. Intercambio de energía en las reacciones químicas. 7.1. Calor de reacción. 7.2 Entalpía estándar de reacción. 7.3 Ley de Hess. Diagramas de entalpía. Cálculo de entalpías de reacción a partir de entalpías de formación Cálculo de entalpías de reacción a partir de entalpías de enlace. 8. Espontaneidad de las reacciones químicas. 8.1 Entropía estándar de reacción Entropía molar estándar y tercer principio de la termodinámica. Cálculo de la variación de entropía estándar de reacción a partir de las entropías molares estándar. 8.2. Energía libre de Gibbs. Energía libre de Gibbs estándar de formación. Energía libre de Gibbs estándar de reacción. 8.3. Criterios de espontaneidad. 9. Usos y efectos de las reacciones de combustión. 9.1 Aplicaciones de las reacciones de combustión. 9.2. El uso de combustibles fósiles y el agotamiento de recursos. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Enumerar distintos tipos de sistemas termodinámicos y describir sus diferencias así como las transformaciones que pueden sufrir. 2. el primer principio de la termodinámica y aplicarlo a un proceso químico. 5 3. Resolver ejercicios y problemas aplicando el primer principio de la termodinámica. 4. Reconocer el Julio como unidad del calor en el S.I. y la caloría y kilocaoría como unidades que permanecen en uso, especialmente en el campo de la Biología, para expresar el poder energético de los alimentos. 5. Interpretar ecuaciones termoquímicas y distinguir entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. 6. Realizar cálculos de materia y energía en reacciones de combustión y determinar experimentalmente calores de reacción a presión constante 7. Escribir e interpretar ecuaciones termoquímicas. 8. Construir e interpretar diagramas entálpicos y deducir si la reacción asociada es exotérmica o endotérmica. 9. Reconocer la ley de Hess como un método indirecto de cálculo de variaciones de entalpía de reacciones químicas. 10. Aplicar la ley de Hess para el cálculo de de la variación de entalpías de reacciones químicas, interpretando el signo del valor obtenido. 11. Definir el concepto de entalpía de foración de una sustancia y asociar su valor a la ecuación química correspondiente. 12. Utilizar los valores tabulados de entalpía de formación para el cálculo de entalpías de reacciones químicas. 13. Definir energía de enlace y aplicarla al cálculo delas variaciones de entalpía de reacciones químicas. 14. Explicar el concepto de entropía y su relación con el grado de desorden. 15. Analizar cuantitativamente una ecuación termoquímica y deducir si trascurre con aumento o disminución de entropía. 16. Relacionar el signo de la variación de energía libe de Gibbs con la espontaneidad de una reacción química. 17. Aplicar la ecuación de Gibbs-Helmholtz para predecir la espontaneidad de un proceso, tanto cualitativa como cuantitativamente. 18. Deducir el valor de la temperatura, alta o baja, que favorece la espontaneidad de un proceso químico conocidas las variables de entalpía y entropía asociadas al miso. 19. Buscar ejemplos e identificar situaciones hipotéticas o de la vida real donde se evidencie el segundo principio de la termodinámica. 20. Analizar la influencia de las reacciones de combustión a nivel social, industrial y mediambiental. UNIDAD 5 QUÍMICA DEL CARBONO OBJETIVOS 1. Valorar la importancia del carbono, señalando las razones que hacen de él un elemento imprescindible en los organismos vivos. 2. Conocer la tetravalencia del carbono a partir de su estructura electrónica. 3. Reconocer los grupos funcionales en las moléculas orgánicas. 4. Formular y nombrar hidrocarburos. 5. Conocer y deducir las fórmulas empírica, molecular y estructural (semidesarrollada, desarrollada y espacial). 6. Representar las formas geométricas y espaciales de algunas moléculas sencillas y su conformación más estable. 7. Diferenciar los distintos tipos de hidrocarburos. 8. Distinguir los carbonos con actividad o inercia para reaccionar por su posición en la cadena principal. 9. Comprender la inercia o reactividad de los hidrocarburos por su esqueleto o cadena carbonada. 6 CONTENIDOS 1. La química del carbono. 1.1. El átomo de carbono y sus enlaces.1.2. Clasificación de los compuestos orgánicos. 2. Formular y nombrar según las normas de la IUPAC: hidrocarburos de cadena abierta y cerrada y derivados aromáticos. 3. Formular y nombrar según las normas de la IUPAC: compuestos orgánicos sencillos con función oxigenada o nitrogenada. 4. Representar los diferentes tipos de isomería estructural. 5. Formas alotrópicas del carbono. 6. Industria química. 6.1. Industria del petróleo. 6.2. Industria del gas natural. 6.3 Industria del carbón. 7. Ahorro energético 7.1. Combustibles alternativos. 7.2. Eficiencia energética. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer las características del C y saber identificarlas en las distintas organizaciones atómicas en que participa. 2. Diferenciar las diferentes estructuras que presenta el carbono en el grafito, diamante, grafeno, fullereno y nanotubos relacionándolo con sus aplicaciones. 3. Entender los conceptos de grupo funcional y de serie homóloga y relacionar las propiedades de compuestos orgánicos con su grupo funcional. 4. Formular y nombrar los compuestos orgánicos más conocidos a partir de las reglas IUPAC. 5. Conocer los diferentes tipos de isomería estructural. (cadena, posición y función) 6. Reconocer hidrocarburos saturados e insaturados y aromáticos relacionándolos con compuestos de interés biológico e industrial. 7. Reconocer el impacto medioambiental que genera la extracción, transporte y uso del gas natural y el petróleo, y proponer medidas que lo minimicen. 8. Explicar la utilidad de las diferentes fracciones del petróleo, valorando su importancia social y económica, las repercusiones de su utilidad y agotamiento. UNIDAD 6 CINEMÁTICA OBJETIVOS Comprender el carácter relativo de los movimientos. Aprender los conceptos, magnitudes y variables características de los movimientos con el rigor que proporciona el cálculo vectorial. 3. Diferenciar los movimientos según la trayectoria y la velocidad. 4. Incorporar al lenguaje la terminología científica al abordar numerosas situaciones cotidianas que se producen dentro de la comunicación vial. 5. Reconocer la necesidad y explicar de forma fundamentada las normas sobre limitaciones de la velocidad y distancias de seguridad. 6. Conocer las posibilidades de las representaciones gráficas con el fin de describir movimientos y realizar cálculos concretos. 7. Reconocer la cinemática como un ejemplo del carácter tentativo y creativo del trabajo científico, que, a partir del análisis crítico y la contraposición de hipótesis, promovieron grandes debates científicos que contribuyeron al desarrollo del pensamiento humano. CONTENIDOS 1. 2. 1. Movimiento y sistemas de referencia. 1.1. Sistemas de referencia inerciales y no inerciales. 1.2. Principio relativo de Galileo. 2. Trayectoria, posición y desplazamiento. 7 3. Vector velocidad. 3.1 Velocidad media 3.2. Velocidad instantánea. 4. Aceleración. 4.1. Vector aceleración media 4.2.Vector aceleración instantánea. 4.3. Componentes intrínsecas de la aceleración: Aceleración normal o centrípeta. Aceleración tangencial. 5. Movimiento rectilíneo uniforme. (MRU). 5.1 Ecuación del movimiento. 5.2 Representación gráfica. 6. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA). 6.1 Ecuación del movimiento. 6.2. Representación gráfica. 6.3 Movimiento vertical de los cuerpos. 7. Composición de movimientos. 7.1. Composición de movimientos en la misma dirección. 7.2. Composición de movimientos perpendiculares. Composición de dos MRU perpendiculares. Composición de un MRU y un MRUA perpendiculares: movimiento parabólico. 8. Movimiento circular. 8.1. Movimiento circular uniforme (MCU). 8.2. Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA). CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Distinguir entre sistemas de referencia inerciales y no inerciales. 2. Reconocer la imposibilidad de observar el movimiento absoluto. 3. Representar gráficamente las magnitudes vectoriales que describen el movimiento en un sistema de referencia adecuado y efectuar operaciones con vectores de forma gráfica y en coordenadas cartesianas. 4. Representar en un sistema de referencia dado los vectores posición, velocidad y aceleración (total y sus componentes normal y tangencial). 5. Diferenciar entre desplazamiento y espacio recorrido por un móvil. 6. Deducir la ecuación de la trayectoria en casos sencillos e identificar a partir de ella el tipo de movimiento. 7. Representar gráficamente datos posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleracióntiempo a partir de las características de un movimiento. 8. Describir cualitativamente cómo varía la aceleración de una partícula en función el tiempo a partir de la gráfica espacio-tiempo o velocidad-tiempo. 9. Calcular los valores del espacio recorrido, la velocidad y la aceleración en el movimiento rectilíneo uniforme, en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y en el movimiento circular uniforme, utilizando las correspondientes ecuaciones, obteniendo datos de la representación gráfica. 10. Aplicar las expresiones del vector de posición, velocidad y aceleración para determinar la posición, velocidad y aceleración de un móvil en un instante determinado. 11. Relacionar la existencia de aceleración tangencial y aceleración normal en un movimiento circular uniformemente acelerado con la variación del óduloy de la dirección de la velocidad. 12. Relacionar en un movimiento circular las magnitudes angulares con las lineales. 13. Obtener las ecuaciones que relacionan las magnitudes lineales con las angulares a partir de la definición de radian y aplicarlas a la resolución de ejercicios numéricos en el movimiento circular uniformemente acelerado 14. Reconocer que en los movimientos compuestos los movimientos horizontal y vertical son independientes y resolver problemas utilizando el principio de superposición. UNIDAD 7 DINÁMICA OBJETIVOS 8 1. Conocer que las fuerzas no son propiedades de los cuerpos, y comprender que las fuerzas no se tienen, se ejercen. 2. Reconocer los dos efectos de las fuerzas. Producen deformaciones y cambios en el estado de movimiento de los cuerpos. 3. Conocer el concepto de interacción de forma que las fuerzas se ejercen entre, al menos, dos cuerpos. 4. Reconocer el peso en la Tierra como una interacción básica a la que están sometidos todos los cuerpos en el planeta. 5. Conocer los principios fundamentales de la dinámica, así como las estrategias 6. 7. 8. 9. empleadas en su construcción, con el fin de tener una visión global del desarrollo de la mecánica y de su papel social. Utilizar los tres principios de la dinámica para analizar situaciones cotidianas concretas. Utilizar el momento lineal o cantidad de movimiento para resolver situaciones que se presentan en la vida diaria. Conocer las condiciones para la conservación del momento lineal y valorar adecuadamente la importancia de los principios de conservación. Utilizar el impulso mecánico y su relación con el momento lineal para explicar situaciones de la vida cotidiana. CONTENIDOS 1. Naturaleza de las fuerzas. 1.1 Concepto de fuerza a lo largo de la historia. 1.2. Masa y fuerza. 1.3. Características de las fuerzas. 1.4. Tipos de fuerzas. 2. Carácter vectorial de las fuerzas. Medida de las fuerzas. 3. Leyes de la dinámica. 3.1. Primera ley de Newton. 3.2. Segunda ley de Newton. Momento lineal. Conservación del momento lineal. Impulso mecánico. 3.3. Tercera ley de Newton. 4. Interacciones de contacto. 4.1. Fuerza normal. 4.2. Fuerza de rozamiento. 4.3 Cuerpos enlazados: tensiones. 4.4 Fuerzas elásticas: Ley de Hooke. 5. Dinámica del movimiento circular uniforme. 5.1. Fuerza centrípeta. 6. Leyes de Kepler. 6.1. Ley de las órbitas. 6.2 .Ley de las áreas. 6.3. Ley de los períodos. 7. Interacción gravitatoria. 7.1 Ley de gravitación universal de Newton. 7.2 Campo gravitatorio. 7.3. Peso de los cuerpos. 8. Interacción electrostática. 8.1. Electrización y cargas eléctricas. 8.2 Ley de Coulomb. 8.3 Campo eléctrico. 9. Semejanzas y diferencias entre las interacciones gravitatorias y electrostáticas. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Identificar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. 2. Identificar y representar fuerzas que actúan sobre cuerpos sobre cuerpos estáticos o en movimiento (peso, normal, tensión, rozamiento, elástica y fuerzas externas), determinando su resultante y relacionar su dirección y sentido con el efecto que producen. 3. Utilizar sistemáticamente los diagramas de fuerzas para, una vez reconocidas y nombradas, calcular el valor de la aceleración. 4. Reconocer las fuerzas elásticas en situaciones cotidianas y describir sus efectos. 5. Identificar las fuerzas de acción y reacción y justificar que no se anulen al actuar sobre cuerpos diferentes. 6. Aplicar las leyes de la dinámica a la resolución de problemas numéricos en los que aparezcan fuerzas de rozamiento en planos horizontales o inclinados y tensiones en cuerpos unidos por cuerdas tensas y/o poleas, y calcular fuerzas y/o aceleraciones. 9 7. Interpretar la fuerza como variación temporal del momento lineal. 8. Aplicar el principio de conservación del momento lineal al estudio de choques unidireccionales, retroceso en armas de fuego, propulsión de cohetes o desintegración de un cuerpo en fragmentos. 9. Justificar la existencia de aceleración de los movimientos circulares uniformes, relacionando la aceleración normal con la fuerza centrípeta. 10. Enunciar las tres leyes de Kepler sobre movimiento planetario y reconocer su carácter empírico. 11. Valorar la aportación de las leyes de Kepler a la comprensión del movimiento de los planetas. 12. Asociar el movimiento orbital con la actuación de fuerzas centrales y la conservación del momento angular. 13. Reconocer la fuerza de atracción gravitatoria, las variables de las que depende, su intensidad y su alcance. 14. Determinar y aplicar la ley de Gravitación Universal a la estimación del peso de los cuerpos y a las interacciones entre cuerpos celestes teniendo en cuenta su carácter vectorial. 15. Reconocer el concepto de campo eléctrico como forma de resolver el problema de la actuación instantánea y a distancia de las fuerzas gravitatorias. 16. Conocer la ley de Coulomb y caracterizar la interacción entre dos cargas eléctricas puntuales. 17. Aplicar la ley de Coulomb para describir cualitativamente fenómenos de interacción electrostática y calcular la fuerza ejercida sobre una carga puntual aplicando el principio e superposición. 18. Comparar el valor de la fuerza gravitatoria y eléctrica entre un protón y un electrón (átomo de hidrógeno), comprobando la debilidad de la gravitatoria frente a la eléctrica. UNIDAD 8 ENERGÍA OBJETIVOS 1. Comprender la importancia de la energía para abordar numerosas situaciones cotidianas, así como saber fundamentar los análisis en torno a problemas locales y globales en los que interviene, tomando conciencia de la necesidad de la conservación, protección y mejora del medio natural y social. 2. Estudiar las características de la energía y los tipos en los que se presenta. 3. Utilizar la terminología científica y emplearla de manera habitual al expresarse en los temas donde interviene la energía. 4. Utilizar el trabajo como uno de los métodos de cuantificar las transferencias de energía cuando existen fuerzas que producen desplazamientos. Su relación con los tipos de energía. 5. Conocer y utilizar el teorema de las fuerzas vivas y las diferencias de energía potencial para realizar el cálculo de trabajos. 6. Identificar la potencia como una medida de la rapidez en la transferencia de energía. 7. Conocer y aplicar el principio de conservación de la energía mecánica. 8. Diferenciar los conceptos de calor y temperatura. 9. Utilizar el trabajo y el calor como uno de los métodos de cuantificar las transferencias de energía. 10. Conocer y aplicar el primer principio de la termodinámica. 11. Utilizar las tecnologías de la información y la comunicación, tratar datos y extraer y utilizar información de diferentes fuentes, evaluar su contenido y adoptar decisiones. 10 12. Apreciar la dimensión cultural de la ciencia para la formación integral de las personas, así como saber valorar sus repercusiones en la sociedad y en el medio ambiente. 13. Sustituir el lenguaje cotidiano, que contiene en estos temas expresiones poco rigurosas, por la terminología científica. CONTENIDOS 1. La energía y su ritmo de transferencia. 1.1. La energía. 1.2. El trabajo. 1.3. La potencia. 2. La energía cinética. 2.1 Teorema de las fuerzas vivas. 3. La energía potencial. 3.1. Energía potencial gravitatoria. 3.2. Energía potencial elástica. 3.3. Energía potencial eléctrica. 3.4. Potencial y diferencia de potencial eléctricos. 4. Energía mecánica. 4.1. Principio de conservación de la energía mecánica. 4.2. Trabajo de la fuerza de rozamiento. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer las características de la energía. 2. Aplicar el concepto de trabajo realizado por fuerzas constantes que producen desplazamiento. 3. Identificar el trabajo realizado por fuerzas constantes que producen desplazamiento como una manera de calcular las transferencias de energía. 4. Distinguir fuerzas conservativas y no conservativas. 5. Reconocer sistemas conservativos como aquellos para los que es posible asociar una energía potencial y representar la relación entre trabajo y energía en sistemas conservativos. 6. Conocer el concepto de energía mecánica y representar la relación entre trabajo y energía en sistemas conservativos. 7. Establecer la ley de la conservación de la energía mecánica y aplicarla a la resolución de casos prácticos, incluyendo la degradación de la energía de forma habitual. 8. Conocer el concepto de potencia y de rendimiento en los sistemas mecánicos. 9. Reconocer la unidad de calor en el Sistema Internacional y su equivalente mecánico. UNIDAD 9 VIBRACIONES OBJETIVOS 1. Reconocer y describir un movimiento armónico simple como proyección del movimiento circular uniforme de un punto que se mueve sobre una trayectoria circular con velocidad constante en módulo. 2. Describir movimientos armónicos simples sencillos que se presentan de forma cotidiana con las herramientas matemáticas adecuadas. 3. Aplicar los principios de la dinámica al movimiento de cuerpos sometidos a la acción de fuerzas elásticas. 4. Utilizar el trabajo como uno de los métodos de cuantificar las transferencias de energía cuando existen fuerzas que producen desplazamientos. Su relación con los tipos de energía. CONTENIDOS 1. Movimiento vibratorio armónico simple. 11 2. Cinemática del movimiento armónico simple. 2.1. Ecuación de la posición. 2.2. Ecuación de la velocidad. 2.3. Ecuación de la aceleración. 2.4. Relación entre posición, velocidad y aceleración. 3. Dinámica del movimiento armónico simple. 4. Energía del movimiento armónico simple. 4.1 Energía cinética. 4.2. Energía potencial. 4.3. Energía mecánica; conservación. 5. Ejemplos de osciladores armónicos. 5.1. Masa unida a un resorte vertical. 5.2. Péndulo simple. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Reconocer el movimiento armónico simple (M. A. S.) como movimiento periódico e identificar situaciones (tanto macroscópicas como microscópicas) en las que aparece este tipo de movimiento. 2. Definir las magnitudes fundamentales de un movimiento vibratorio armónico simple. (M. V. S). 3. Relacionar el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme. 4. Reconocer y aplicar las ecuaciones del movimiento vibratorio armónico simple e interpretar el significado físico de los parámetros que aparecen en ellas. 5. Dibujar e interpretar las representaciones gráficas de las funciones elongacióntiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo. 6. Identificar las fuerzas recuperadoras como origen de las oscilaciones. 7. Plantear y resolver problemas en los que aparezcan fuerzas elásticas y coexistan con fuerzas gravitatorias. 8. Realizar experiencias con muelles para identificar las variables de que depende el periodo de oscilación de una masa puntual y deducir el valor de la constante elástica del muelle. 9. Realizar experiencias con el péndulo simple para deducir la dependencia del periodo de oscilación con la longitud del hilo, analizar la influencia de la amplitud de la oscilación en el periodo y calcular el valor de la aceleración de la gravedad a partir de los resultados obtenidos. 12