Cómo actúan las fuerzas, y cómo se transforman la energía cinética y potencial?

Transcripción

1 Cómo actúan las fuerzas, y cómo se transforman la energía cinética y potencial? FISICA GRADO DECIMO 2013 Docente: William Henry Pardo Morales Todos los videos son de YouTube, y las imágenes se han descargado de Google

2 Presentación: En esta unidad se pretende como proyecto final la realización de actividades de experimentación, las cuales implican el diseño previo de un dinamómetro, un plano inclinado de superficies intercambiables, y diferentes sistemas de poleas. Se tiene como finalidad potenciar la habilidad para solucionar problemas y promover la verificación experimental como complemento a las justificaciones teóricas en situaciones asociadas a la aplicación de las fuerzas. A través de esta unidad se avanzara desde el reconocimiento de los tipos de fuerza hasta el reconocimiento de las condiciones para la conservación de la energía mecánica. La unidad didáctica se iniciará con ejercicios prácticos de conceptualización que implican la representación vectorial de fuerzas y el cálculo de la fuerza resultante, se continuará con el estudio de las leyes de Newton y sus relaciones con el impulso mecánico y el principio de conservación de cantidad de movimiento, para finalmente abordar las relaciones de trabajo, potencia y energía mecánica. Se concluirá con la verificación experimental de situaciones asociadas al uso de las poleas y el cálculo de los coeficientes de rozamiento. Al finalizar el proyecto se deberá hacer una socialización de él con toda la clase.

3 Cómo actúan las fuerzas, y cómo se transforman la energía cinética y potencial? TOPICOS GENERATIVOS Los estudiantes aprenderán acerca de: las fuerzas de contacto y las fuerzas a distancia las aplicaciones de las leyes de Newton en la explicación de situaciones cotidianas el diseño de máquinas simples con uso de poleas la relación entre la segunda ley de Newton y el impulso mecánico la relación entre la tercera ley de Newton y el principio de conservación de la cantidad de movimiento lineal la relación que existe entre la fuerza aplicada y el desplazamiento efectuado las relaciones entre trabajo, capacidad para realizar un trabajo y el gasto energético al realizar un trabajo

4 Cómo actúan las fuerzas, y cómo se transforman la energía cinética y potencial? META DE COMPRENSIÓN Los estudiantes comprenderán cómo hacer uso de las leyes de la dinámica para explicar situaciones de la cotidianidad que implican calcular fuerzas resultantes, trabajo producido, y conservación de la energía mecánica

5 DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN Para demostrar su comprensión, al término de la unidad los estudiantes Diseñaran una maquina simple compuesta por poleas fijas y móviles, un plano inclinado de superficies intercambiables, y un dinamómetro casero, hacen uso de estos elementos atendiendo a los instructivos dados y determinan experimentalmente el valor de algunos coeficientes de rozamiento; así mismo verifican la ley de Hook, y el efecto que se obtiene al utilizar diferentes sistemas de poleas. Calculan el trabajo realizado y presentan explicaciones acerca de las transformaciones de energía cinética y potencial en aquellos eventos donde se utilizan los sistemas de poleas

6 Proceso para promover la comprensión FASE DE ENTRADA Desempeños de Exploración realizará comprenderá 1. Representan vectorialmente la fuerza normal, el peso, la tensión, la fuerza de fricción la fuerza elástica, la fuerza centrípeta, y la fuerza gravitacional 2. Resuelven situaciones que implican descomposición de fuerzas en el plano cartesiano 3. Resuelven situaciones problema que implican hallar la fuerza neta mediante suma vectorial 4. Solucionan prueba virtual en plataforma Cómo se representan vectorialmente las fuerzas y cómo se suman

7 Proceso para promover la comprensión FASE DE ELABORACIÓN Desempeños de Investigación guiada realizará comprenderá 1. Interpretan las leyes de Newton y con base en ello explican situaciones de la cotidianidad 2. Participan del Foro Virtual #1 3. Solucionan situaciones problema donde la fuerza neta es cero, y situaciones donde la fuerza neta no está equilibrada. 4. Presentan prueba virtual en plataforma 5. Solucionan situaciones problema referidas al impulso mecánico 6. Explican situaciones problema referidas colisiones entre partículas, haciendo uso del principio de conservación de la cantidad de movimiento 7. Explican situaciones de la cotidianidad que implican hacer uso del principio de conservación de la energía mecánica 8. Presentan prueba virtual y sustentación en clase presencial las leyes y principios de la dinámica y el procedimientos para aplicarlos en la solución de situaciones problema

8 Proceso para promover la comprensión FASE DE SALIDA Desempeños de Síntesis realizará comprenderá 1. Estudian video en la plataforma y diseñan un dinamómetro casero. Con él verifican experimentalmente la ley de Hook 2. Diseñan un plano inclinado con superficies intercambiables y determinan experimentalmente coeficientes de rozamiento estático 3. Utilizan el dinamómetro y las superficies intercambiables del plano para calcular coeficientes de rozamiento cinético 4. Diseñan un sistema de poleas y verifican experimentalmente como se obtiene la mayor ganancia de las fuerzas 5. Determinan experimentalmente el trabajo que se realiza al aplicar una fuerza, y explican la trasformación de la energía mecánica los procedimientos para determinar experimentalmente los coeficientes de rozamiento estático y cinético; así como para la verificación de la ley de Hook, y los efectos que se producen con diferentes sistemas de poleas.

9 Matriz de Valoración Aspectos BAJO BASICO ALTO SUPERIOR Diseño y material Funcionamiento Descripción Prueba virtual Por defectos en el diseño el funcionamiento no es adecuado 5 puntos No describe un movimiento de las características requeridas 5 puntos Se evidencia poca apropiación conceptual 10 puntos El puntaje alcanzado no alcanza al 50% del puntaje máximo El diseño es adecuado aunque los materiales no son los mejores 10 puntos Aunque se aproxima al movimiento requerido presenta defectos notables 10 puntos Explica a satisfacción pero evidencia falta de apropiación conceptual 20 puntos El puntaje logrado está entre el 50 y el 79% del puntaje máximo El diseño y los materiales son apropiados 15 puntos Describe el movimiento requerido con muy pocos defectos 15 puntos Denota apropiación conceptual y buen uso de ecuaciones aunque se perciben algunos errores 30 puntos El puntaje logrado es menor del 90% pero superior al 80% Mantiene el diseño indicado o mejor y los materiales son apropiados 20 puntos Describe perfectamente el movimiento requerido 20 puntos Se evidencia dominio conceptual y apropiado uso de las ecuaciones necesarias 40 puntos Alcanza como mínimo el 90% del puntaje máximo