PROGRAMACIÓN DETALLADA DE FÍSICA KLASSE

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1 PROGRAMACIÓN DETALLADA DE FÍSICA KLASSE 7-12 Justificación El desarrollo del hombre siempre ha estado unido a la física y el papel que ella ha desempeñado en las transformaciones de la sociedad, sus teorías y sus conceptos fundamentales, así como los grandes avances hacen que ella esté incluida como un eslabón en la formación del individuo. El ser humano siempre ha tenido la curiosidad de encontrarle sentido a las cosas y es aquí donde la física es sinónimo de comprender la naturaleza, de reconocer cuales son los principios básicos que rigen a cada una de las acciones de cada uno de los elementos de este mundo; y de desarrollar habilidades analíticas para la toma de decisiones. Atento a esto, el Colegio ofrece la enseñanza de la física para inducir desde edades tempranas al estudiante a entender y relacionar los elementos de su cotidianidad y propiciar en el, el desarrollo de una mentalidad crítica y analítica frente al conocimiento científico, brindándole herramientas como la experimentación que le permitan comprender e interactuar con el mundo en que viven y así contribuir a no alejar a una nueva generación del mundo científico que día a día crece respondiendo a los interrogantes que la misma sociedad plantea. LOGROS GENERALES Reconocer la física como disciplina científica que ayude comprender los diferentes problemas que el hombre afronta al interactuar con su entorno. Comprender cada uno de los referentes teóricos de la física a nivel de Educación Media. Reconocer el lenguaje, herramientas y procedimientos involucrados en la solución de problemas para luego relacionarlos con la fase experimental y así hacer sus propias conjeturas. Diseñar niveles de competencia en el estudiante que lo ayuden a desenvolverse en el área y además contribuir a la formación integral del estudiante. Desarrollar en el estudiante un espíritu competitivo y científico enmarcado en el conocimiento y aplicación de la física.

2 LOGROS ESPECÍFICOS POR KLASSE: KLASSE 7 Comprende la física como pieza fundamental en el desarrollo del hombre valorando el papel del trabajo científico. Expresa las magnitudes en las unidades de medidas indicadas estableciendo comparación entre varios sistemas. Analiza y argumenta sobre los tipos de movimiento que se dan en la naturaleza. Describe las leyes de Newton aplicándolas a situaciones de su entorno. Describe en situaciones cotidianas la relación entre fuerza y aceleración de un cuerpo en movimiento. Argumenta y propone situaciones a partir de la aplicación del principio de acción y reacción. TEMAS A TRATAR: (35 HORAS) PRIMER PERIODO: ACERCA DE LA CIENCIA Conocimientos de la física como ciencia. Que es la física. Como se relaciona la física con otras ciencias. Historia de la física. Unidades de medida. Unidades antropomórficas. Unidades básicas en el S.I Unidades básicas en el sistema inglés. Mediciones científicas.

3 Tamaño de la tierra. Distancia a la luna. Tamaño del sol. Matemáticas: El lenguaje de las ciencias. El método científico. La actitud científica. Pseudociencia. Ciencia, arte y religión. Ciencia y tecnología. Física. Ciencia básica. En perspectiva. SEGUNDO PERIODO: MECÁNICA El movimiento. Copérnico y la Tierra en movimiento Galileo y la Torre inclinada Los planos inclinados de Galileo Primera ley de movimiento de Newton Fuerza neta La regla del equilibrio Fuerza de soporte Equilibrio de cosas en movimiento

4 La tierra en movimiento Movimiento rectilíneo uniforme. El movimiento es relativo Rapidez Rapidez instantánea Velocidad Aceleración La aceleración en los planos inclinados Movimiento uniforme acelerado. Caída libre. Lanzamiento parabólico. TERCER PERIODO Leyes de Newton. Primera ley de Newton Segunda ley de Newton La fuerza causa aceleración Fricción Masa y peso Una masa se resiste a acelerar Cuando la aceleración es g Cuando la aceleración es menor que g

5 CUARTO PERIODO Leyes de Newton Segunda ley de Newton. Tercera Ley de Newton Fuerzas e interacciones Tercera ley de Newton del movimiento Definición de tu sistema Acción y reacción sobre masas distintas Resumen de las tres leyes de Newton Vectores Vectores fuerza Vectores velocidad Componentes de vectores. KLASSE 8 Reconoce las variables que influyen en movimientos vibratorios. Establece diferencias entre los tipos de ondas que existen en la naturaleza. Identifica las variables que influyen en las ondas sonoras que se perciben a diario. Interpreta información referente a la historia de la física eléctrica. Argumenta sobre las diferentes formas de cargar un cuerpo eléctricamente por contacto o inducción. Explica los fenómenos de la luz a través de situaciones de su entorno acompañadas de diagramas de rayos.

6 TEMAS A TRATAR: (70 HORAS) PRIMER PERIODO: VIBRACIONES Y ONDAS Movimientos vibratorios Oscilación de un péndulo Movimiento ondulatorio Rapidez de una onda Ondas transversales Ondas longitudinales Ondas estacionarias Efecto Doppler Ondas de proa Ondas de choque. SEGUNDO PERIODO: SONIDO Origen del sonido Naturaleza del sonido en el aire. Medios que transmiten el sonido. Rapidez del sonido en el aire. Reflexión del sonido. Refracción del sonido. Energía en las ondas sonoras. Vibraciones forzadas.

7 Frecuencia natural. Resonancia Interferencia Pulsaciones. Sonidos musicales. Altura. Intensidad y sonoridad del sonido. Calidad. Instrumentos musicales. Análisis de Fourier. Discos compactos (CD). TERCER PERIODO: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Fuerzas eléctricas. Cargas eléctricas. Conservación de la carga. Ley de Coulomb. Conductores y aisladores. Semiconductores. Superconductores. Carga Carga por fricción y por contacto.

8 Carga por inducción. Polarización de la carga. Campo eléctrico. Blindaje eléctrico. Potencial eléctrico. Generador de Van de Graaff. Flujo de la carga. Corriente eléctrica. Fuentes de voltaje. Resistencia eléctrica. Ley de Ohm. Corriente directa y corriente alterna. Conversión de ca a cd. Circuitos eléctricos. Circuitos en serie y paralelo. CUARTO PERIODO: LUZ Ondas electromagnéticas. Velocidad de una onda electromagnética. El espectro electromagnético. Materiales transparentes. Materiales opacos.

9 Sombras. Visión de la luz. Reflexión selectiva. Transmisión selectiva. Mezcla de luces de colores. Colores complementarios. Mezcla de pigmentos de colores. Por qué el cielo es azul. Por qué las nubes son blancas. Por qué el agua es azul verdosa. KLASSE 9 Identifica y compara unidades correspondientes a magnitudes fundamentales y derivadas para hacer transformaciones a distintos sistemas. Propone herramientas matemáticas para dar solución a problemas referentes a la física. Reconoce y ejemplifica los diversos estados de la materia, sus características y los principios relacionados con ella. Identifica el calor como transferencia de energía, su relación con la energía del sistema y mecanismos de transmisión. Interpreta los cambios físicos en un sistema como transferencia de energía identificándolos en los diferentes procesos físicos. Propone solución a los interrogantes físicos actuales relacionados con termodinámica y física moderna.

10 TEMAS A TRATAR: (105 HORAS) PRIMER PERIODO: PROPIEDADES DE LA MATERIA La hipótesis atómica. Los elementos. Imágenes atómicas. El electrón. El núcleo atómico. El protón. El neutrón. Quarks. Elementos, compuestos y mezclas. Moléculas. Antimateria. Materia oscura. Micrógrafo de Mûller. Estructura cristalina. Densidad. Elasticidad. Tensión y compresión. Arcos. Escalamiento.

11 Presión. Presión de un líquido. Flotación. Principio de Arquímedes. Por qué un objeto se hunde o flota? Flotación. Principio de Pascal. Tensión superficial. Capilaridad. SEGUNDO PERIODO: GASES Y PLASMAS CALOR Y TEMPERATURA La atmósfera. Presión atmosférica. Barómetros. Ley de Boyle. Fuerza de flotación en el aire. Principio de Bernoulli. Aplicaciones del principio de Bernoulli. Plasma. Plasma en el mundo cotidiano. Generación de energía con plasma.

12 Temperatura. Calor. Medición del calor. Capacidad calorífica específica. Expansión térmica. Expansión del agua. Conducción. Convección. Radiación. Emisión de energía radiante. Absorción de energía radiante. Reflexión de energía radiante. Enfriamiento nocturno por radiación. Ley de Newton del enfriamiento. El efecto invernadero. Energía solar. Control de transferencia de calor. Evaporación. Condensación. Nieblas y nubes. Ebullición.

13 TERCER PERIODO: TERMODINÁMICA Cero absoluto. Energía interna. Primera ley de la termodinámica. Procesos adiabáticos. Meteorología y primera ley. Segunda ley de la termodinámica. Máquinas térmicas. El orden tiende al desorden. Entropía. El movimiento es relativo. El experimento de Michelson Morley. Postulados de la teoría de la relatividad especial. Simultaneidad. Espaciotiempo. Dilatación del tiempo. El viaje del gemelo. Suma de velocidades. Viaje espacial. Contracción de la longitud. Cantidad de movimiento relativista.

14 Masa, energía y E = mc 2. CUARTO PERIODO: HERRAMIENTAS BÁSICAS DE LA FÍSICA Física y su relación con otras ciencias. Desarrollo histórico de los conceptos físicos. Ramas de la física. Unidades básicas del S.I. Unidades derivadas. Múltiplos y submúltiplos. Conversiones. Ejercicios de conversión. Cantidad escalar Cantidad vectorial. Representación gráfica de un vector. Suma de vectores por métodos geométricos. Componentes de un vector. Ejercicios de aplicación

15 KLASSE 10 Utiliza el concepto geométrico de vector aplicándolo en situaciones relacionadas con problemas físicos. Resuelve situaciones relacionadas con movimiento en una dimensión. Analiza el movimiento en una dimensión utilizando gráficos cinemáticas describiendo las variables que intervienen en dicho movimiento. Analiza el movimiento en el plano a partir de las variables que intervienen en dichos movimientos. Identifica con facilidad las diversas fuerzas que actúan en los sistemas con los que interactúa cotidianamente. Formula hipótesis enmarcadas en la primera y segunda ley de Newton comparando las diferentes opciones de equilibrio. TEMAS A TRATAR: (105 HORAS) PRIMER PERIODO: CINEMÁTICA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO. Distancia y rapidez : cantidades escalares Distancia Rapidez Desplazamiento unidimensional y velocidad: cantidades vectoriales. Desplazamiento. Velocidad Análisis gráfico Aceleración Ecuaciones de cinemática (Aceleración constante) Caída libre.

16 VECTORES Y TRIGONOMETRÍA Cantidad escalar Cantidad vectorial Representación grafica de un vector. Triángulo rectángulo y funciones trigonométricas, seno, coseno, tangente. Componentes de un vector. SEGUNDO PERIODO. MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES Componentes del movimiento. Ecuaciones cinemáticas para las componentes del movimiento. Suma y resta de vectores. Suma de vectores por métodos geométricos. Componentes de un vector y método analítico de las componentes de un vector Suma de vectores usando componentes. Movimiento de proyectiles. Proyecciones horizontales. Proyecciones con ángulos arbitrarios.

17 TERCER PERIODO: FUERZA Y MOVIMIENTO (DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE) Fuerza y movimiento. Concepto de fuerza y fuerza neta. Inercia y la primera ley de Newton del movimiento. Segunda ley de newton del movimiento. Peso La segunda ley en forma de componentes. CUARTO PERIODO. TERCERA LEY DE NEWTON Tercera ley de Newton del movimiento. Más acerca de las leyes de Newton. Fricción. Fuerza de fricción y coeficiente de fricción. Equilibrio Traslacional.

18 KLASSE 11 Resuelve problemas relacionados con la segunda ley de Newton reconociendo las causas que inducen al movimiento de los cuerpos. Identifica las relaciones entre las diferentes situaciones de movimiento con la energía mecánica, su conservación y la cantidad de movimiento. Identifica los diferentes choques entre partículas y las condiciones que representan a cada uno de ellos evaluándolos después con el proceso experimental. Explica el concepto de fluido, sus ramas de estudio y las diferentes variables que lo rigen reconociendo su comportamiento bajo las condiciones del medio en que se encuentra. Reconoce al calor como energía que se transmite evaluando las variables que hacen parte de los procesos térmicos con los que interactua a diario. Identifica las variables y las leyes físicas que rigen a los gases comprendiendo sus comportamientos en las diferentes aplicaciones que el hombre le da. TEMAS A TRATAR: (105 HORAS) PRIMER PERIODO: Trabajo y energía. Trabajo efectuado por una fuerza constante. Trabajo efectuado por una fuerza variable. Teorema de trabajo energía: Energía cinética. Energía potencial. Punto de referencia cero. Conservación de la energía. Fuerzas conservativas y no conservativas. Conservación de la energía mecánica total.

19 Potencia Cantidad de movimiento. Cantidad de movimiento lineal Fuerza y cantidad de movimiento. Impulso. Conservación de la cantidad de movimiento lineal. Conservación de energía y Cantidad de movimiento. Choques. Choques elásticos e inelásticos. Energía y cantidad de movimientos en choques inelásticos. Energía y cantidad de movimiento en choques elásticos SEGUNDO PERIODO. Movimiento circular, rotacional y equilibrio Movimiento circular Medición angular. Rapidez y velocidades angulares. Aceleración centrípeta. Aceleración angular. Ley de gravitación. Movimiento rotacional y equilibrio.

20 Cuerpos rígidos, traslaciones y rotaciones. Momento de una fuerza. Trabajo rotacional y energía cinética. Presión y profundidad. Principio de Pascal. Medición de la presión. Flotación y principio de Arquímedes TERCER PERIODO. Dinámica de fluidos y ecuación de Bernoulli. Tensión superficial, viscosidad y ley de Poiseuille. Calor y temperatura. Escalas de temperatura Celsius y Fahrenheit. Leyes de los gases ideales y temperatura absoluta. Forma macroscópica de la ley de los gases ideales. Cero absoluto y la escala de temperatura Kelvin. Expansión térmica. (Dilatación lineal, superficial y volumétrica). Calor Unidades del calor. El equivalente mecánico del calor. Calor específico.

21 Calor específico de sólidos líquidos. Calorimetría. Cambios de fase y calor latente. Transferencia de calor. Conducción. Convección. Radiación. CUARTO PERIODO. Termodinámica. KLASSE 12 Identifica las variables y leyes físicas que rigen a los gases comprendiendo sus comportamientos en las diferentes aplicaciones que el hombre le da. Formula hipótesis enmarcadas en los diferentes fenómenos de las ondas planteando ejemplos del cotidiano. Reconoce los principales movimientos vibratorios y cada una de las variables que lo rigen. Determina experimentalmente el comportamiento de una onda, sus fenómenos y sus variables comparándolas con datos teóricos ya estipulados. Resuelve problemas relacionados con electrostática y electrodinámica. Describe el comportamiento, fenómenos y propiedades de la luz desde el punto de vista analítico y experimental.

22 TEMAS A TRATAR: (105 HORAS) PRIMER PERIODO. Movimiento ondulatorio Ley de Hooke Movimiento armónico simple Energía y rapidez en un sistema masa resorte Ecuaciones del movimiento Condiciones y iniciales y fase Carga eléctrica Carga electrostática Carga por fricción Carga por conducción Carga por polarización Fuerza eléctrica. Velocidad y aceleración en el M.A.S Movimiento ondulatorio. Características de las ondas Tipos de ondas. Propiedades de las ondas Ondas estacionarias y resonancia

23 SEGUNDO PERIODO. Sonido Ondas sonoras Rapidez del sonido Intensidad del sonido y nivel de intensidad del sonido. Fenómenos acústicos Efecto Doppler Instrumentos musicales Campo eléctrico Líneas eléctricas de fuerza Conductores y campos eléctricos Potencial eléctrico Capacitancia TERCER PERIODO Luz Frentes de ondas Reflexión Refracción Reflexión interna total y fibras ópticas Dispersión Espejos y lentes Capacitancia Corriente eléctrica y resistencia Baterías y corriente eléctrica Corriente y velocidad de deriva Resistencia y ley de Ohm Potencia eléctrica Circuitos serie y paralelo CUARTO PERIODO. Electrónica