Colegio Marista Champagnat Salamanca BACHILLERATO PROGRAMACIÓN DE AULA FÍSICA 2º BACHILLERATO

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1 Colegio Marista Champagnat Salamanca BACHILLERATO PROGRAMACIÓN DE AULA FÍSICA 2º BACHILLERATO

2 INTRODUCCIÓN A la hora de proceder a estructurar en unidades didácticas la distribución y concreción de objetivos, contenidos y criterios de evaluación se han aplicado una serie de criterios, de manera que permitan una enseñanza integrada. Así, las secuencias de aprendizaje están organizadas según los siguientes criterios: Adecuación. Todo contenido de aprendizaje está íntimamente ligado a los conocimientos previos del alumno/a. Continuidad. Los contenidos se van asumiendo a lo largo de un curso, ciclo o etapa. Progresión. El estudio en forma helicoidal de un contenido facilita la progresión. Los contenidos, una vez asimilados, son retomados constantemente a lo largo del proceso educativo, para que no sean olvidados. Unas veces se cambia su tipología (por ejemplo, si se han estudiado como procedimientos, se retoman como valores); otras veces se retoman como contenidos interdisciplinarios en otras áreas. Interdisciplinariedad. Esto supone que los contenidos aprendidos en un área sirven para avanzar en otras y que los contenidos correspondientes a un eje vertebrador de un área sirven para aprender los contenidos de otros ejes vertebradores de la propia área, es decir, que permiten dar unidad al aprendizaje entre diversas áreas. Priorización. Se parte siempre de un contenido que actúa como eje organizador y, en torno a él, se van integrando otros contenidos. Integración y equilibrio. Los contenidos seleccionados deben cubrir todas las capacidades que se enuncian en los objetivos y criterios de evaluación. Asimismo, se busca la armonía y el equilibrio en el tratamiento de conceptos, procedimientos y valores. Y, muy especialmente, se han de trabajar los valores transversales. Interrelación y globalización. A la hora de programar, se han tenido en cuenta los contenidos que son comunes a dos o más áreas, de forma que, al ser abordados, se obtenga una visión completa. Asimismo, se presentan los contenidos en su aspecto más general, para poder analizar los aspectos más concretos a lo largo de las unidades didácticas, hasta llegar a obtener una visión global. De acuerdo con estos principios, las unidades didácticas propuestas por la Comisión Organizadora PAEU-Castilla y León en su reunión de Abril de 2003 con validez a partir del curso se han estructurado en los siguientes temas: UNIDAD DIDÁCTICA 1: Vibraciones y ondas Tema 1.- Movimiento vibratorio Tema 2.- Ondas UNIDAD DIDÁCTICA 2: Interacción gravitatoria Tema 3.- Dinámica del sólido Tema 4.- Campos escalares y vectoriales Tema 5.- La interacción gravitatoria UNIDAD DIDÁCTICA 3: La Interacción electromagnética Tema 6.- El campo electrostático Tema 7.- Campo magnético. Electromagnetismo. UNIDAD DIDÁCTICA 4: Óptica Tema 8.- Óptica UNIDAD DIDÁCTICA 5: Introducción a la Física Moderna Tema 9.- Introducción a la Teoría de la Relatividad Tema 10.- Introducción a la Física Cuántica Tema 11.- Física nuclear

3 UNIDAD DIDÁCTICA 1 VIBRACIONES Y ONDAS OBJETIVOS Recordar las magnitudes básicas que caracterizan un movimiento ondulatorio. Conocer (o recordar) la ley de Hooke. Comprender que la aceleración propia de un m.a.s. no es constante, como en otros movimientos ya estudiados, sino que depende de la distancia hasta el centro de equilibrio. Saber expresar la energía potencial asociada a un cuerpo con m.a.s. en función de la posición del cuerpo. Diferenciar un m.a.s. de otros movimientos ondulatorios que no son movimientos armónicos simples. Trabajar experimentalmente hasta llegar a obtener una expresión matemática que relacione el alargamiento producido en un muelle con la constante recuperadora de éste y la fuerza ejercida sobre él. Identificar fenómenos ondulatorios que se producen cotidianamente a nuestro alrededor. Saber calcular las magnitudes típicas de las ondas a partir de otras magnitudes conocidas. Expresar una onda mediante una ecuación característica. Saber que las ondas transportan energía sin que exista un transporte de masa y aplicarlo a ejemplos cotidianos. Conocer los fenómenos característicos de las ondas: reflexión, refracción, interferencia, absorción y difracción. Utilizar adecuadamente el principio de Huygens para explicar algunos fenómenos ondulatorios. CONTENIDOS Conceptos TEMA 1: TEMA 2: Movimiento periódico y oscilatorio Movimiento vibratorio armónico simple: elongación, velocidad y aceleración Ecuaciones del movimiento Dinámica del movimiento armónico simple: el oscilador armónico El péndulo simple Energía del oscilador armónico Movimiento Ondulatorio: tipos y clasificación de las ondas Magnitudes que caracterizan una onda Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales. Energía asociada al movimiento ondulatorio Intensidad. Atenuación de una onda esférica con la distancia al foco Absorción de ondas planas Principio de Huygens Estudio cualitativo de los fenómenos de reflexión, refracción y difracción Ondas sonoras: intensidad y sonoridad Estudio cualitativo de la contaminación acústica. Procedimientos Identificación de movimientos vibratorios en la vida cotidiana. Interpretación del significado físico de las fórmulas matemáticas que representan los movimientos vibratorios.

4 Descripción de las características de las fuerzas que producen movimientos vibratorios Utilización de procedimientos de resolución de problemas para abordar los relativos al movimiento vibratorio. Análisis e interpretación de las transformaciones energéticas que se producen en un movimiento vibratorio. Observación y análisis de movimientos ondulatorios en la vida cotidiana. Representación gráfica de las relaciones entre las magnitudes que caracterizan los movimientos ondulatorios. Diseño y realización de montajes experimentales para estudiar las características de las ondas y su propagación. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a los movimientos ondulatorios. Actitudes Reconocimiento de la importancia de los modelos y su confrontación con los hechos empíricos en el análisis de los movimientos vibratorios y ondulatorios Reconocimiento y valoración de la importancia del trabajo en equipo en la planificación y realización de experiencias. Sensibilidad hacia la realización cuidadosa de experiencias sobre movimientos vibratorios, con elección adecuada de los instrumentos de medida y manejo correcto de los mismos. Respeto por el material, las instalaciones y las normas de seguridad en el laboratorio. Reconocimiento de la utilidad de las leyes de la física para interpretar los fenómenos de nuestro entorno. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Utilizar correctamente las unidades, así como los procedimientos apropiados para la resolución de problemas. 2. Conocer la ecuación matemática de una onda unidimensional. 3. Deducir a partir de la ecuación de una onda las magnitudes que intervienen: amplitud, longitud de onda, periodo, etc. 4. Aplicar la ecuación de una onda armónica a la resolución de casos prácticos. 5. Asociar las magnitudes ondulatorias a la percepción sensorial. 6. Reconocer que el movimiento vibratorio no es ni longitudinal ni transversal, pero sí lo es el movimiento ondulatorio. 7. Comprender que la frecuencia de vibración y la amplitud son propias del movimiento vibratorio, pero la rapidez y el tipo de onda son características del medio de propagación, y la longitud de onda es función de los dos (foco y medio). 8. Asumir que el movimiento ondulatorio es un mecanismo de transferencia de energía sin que lo haga la materia que la transmite y utilizar esta idea. 9. Conocer los fenómenos básicos de las ondas: reflexión, refracción, difracción, interferencias Diferenciar entre intensidad física de un sonido (medida en W/m 2 ) y nivel de intensidad (escala en db). 11. Explicar lo que es una onda y distinguir entre ondas longitudinales y transversales. 12. Relacionar la velocidad de propagación de una onda con las características del medio. 13. Comprender la doble periodicidad, en el espacio y en el transcurso del tiempo, de una onda armónica.

5 14. Resolver problemas de determinación de las magnitudes características de una onda a partir de su ecuación, y viceversa. 15. Relacionar la amplitud de una onda con la intensidad. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Poner ejemplos de movimientos vibratorios en la vida cotidiana. Describir el movimiento vibratorio armónico simple a partir del movimiento circular uniforme. Realizar experiencias de laboratorio para determinar de qué factores depende el período de vibración de un muelle y el período de oscilación de un péndulo. Realizar ejercicios numéricos para calcular las características de un m.v.a.s. a partir de su ecuación. Poner ejemplos de ondas transversales y longitudinales en la vida cotidiana. Producir ondas en cuerdas y en muelles para estudiar las características de las ondas y su propagación. Observar en la cubeta de ondas la propagación y las características de los movimientos ondulatorios. Mostrar mediante experiencias sencillas que las ondas transportan energía. Resolver ejercicios numéricos sobre el movimiento ondulatorio y sus características.

6 UNIDAD DIDÁCTICA 2 INTERACCIÓN GRAVITATORIA OBJETIVOS Comprender Las leyes fundamentales del movimiento de rotación de un sólido rígido Recordar la estructura del Sistema Solar. Aplicar conocimientos de Mecánica para explicar las leyes obtenidas por Kepler de manera experimental sobre el movimiento de los planetas. Conocer la ley de la gravitación universal de manera cualitativa y cuantitativa, sabiendo aplicarla en casos prácticos. Comprender el concepto de campo para explicar las interacciones a distancia Identificar un campo vectorial, y conocer la forma de representarlo. Diferenciar un campo escalar de un campo vectorial. Revisar la definición de trabajo estudiada en cursos anteriores y relacionar el trabajo con la variación de energía potencial gravitatoria Comprender qué se entiende por campo gravitatorio terrestre y conocer la expresión de la intensidad del campo gravitatorio terrestre..recordar el principio de conservación de la energía. Distinguir entre masa y peso y conocer cómo varía esta última magnitud con la altura. Conocer y aplicar la relación entre la gravedad a una altura h de la superficie de la Tierra y la gravedad sobre la superficie terrestre Saber calcular la diferencia de potencial gravitatorio entre dos puntos y entender su significado Aplicar los contenidos estudiados a lo largo de la unidad al caso del movimiento de satélites artificiales en órbita terrestre. CONTENIDOS Conceptos TEMA 3: TEMA 4: TEMA 5: Tipos de fuerzas Causa de rotaciones y traslaciones Momento angular y su variación temporal Ecuación dinámica de la rotación Concepto de campo Campos escalares y vectoriales. Líneas y tubos de fuerza Gradiente de un escalar Flujo y circulación de un vector. Tipos de campos Campos conservativos, solenoidales y newtonianos Leyes de Kepler Ley de la gravitación universal Campo gravitatorio Variaciones de la intensidad del campo gravitatorio con la altura Potencial gravitatorio. Diferencia de potencial. Energía potencial gravitatoria Movimiento bajo la acción gravitatoria de un planeta: órbitas de satélites Velocidad de nescape. Procedimientos Recopilación de información de las diversas teorías sobre la posición de la Tierra en el universo.

7 Identificación de las fuerzas gravitatorias que intervienen en la vida cotidiana. Interpretación del significado físico de las leyes de Kepler. Utilización de diversas fuentes de información acerca de la teoría de la gravitación universal. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a las leyes de Kepler y a la ley de la gravitación universal de Newton. Calcular de la intensidad del campo gravitatorio terrestre y el peso de los cuerpos a diferentes alturas, así como en diferentes planetas o satélites. Aplicación de la expresión de la energía potencial gravitatoria terrestre adecuada, según corresponda a grandes o pequeñas alturas. Descripción del movimiento de planetas y satélites mediante magnitudes como la velocidad orbital, el período de revolución, la energía mecánica de traslación y la velocidad de escape. Actitudes Valoración de la importancia de la teoría de la gravitación universal en el avance progresivo del conocimiento del mundo. Interés en recabar informaciones históricas sobre la evolución de las explicaciones científicas al problema de la posición de la Tierra en el universo. Reconocimiento de la importancia de los modelos y su confrontación con los hechos empíricos. Valoración de la provisionalidad de las explicaciones como base del carácter no dogmático y cambiante de la ciencia. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1 Enunciar y aplicar las tres leyes de Kepler. 2 Aplicar las leyes de la Dinámica, junto con las leyes de Kepler, para determinar el período, el radio vector, la masa, la velocidad, etc., de un astro a partir de otros datos conocidos. 3 Saber aplicar la ley de gravitación universal para calcular la fuerza gravitatoria. 4 Calcular la masa de un planeta conocido su radio medio de órbita y su periodo. 5 Deducir las tres leyes de Kepler a partir de la ley de gravitación universal y las leyes de la dinámica. 6 Comprender el significado del concepto de campo gravitatorio. 7 Calcular el vector intensidad de campo en un punto determinado de un campo formado por cuerpos puntuales o de simetría esférica. 8 Comprender el significado de la visualización del campo gravitatorio mediante líneas de campo. 9 Asimilar el carácter conservativo del campo gravitatorio y usar el concepto de energía potencial. 10 Calcular el trabajo realizado por el campo gravitatorio cuantificando las variaciones de la energía potencial. 11 Aplicar los conceptos y/o leyes gravitatorias al cálculo de distancias, masas, periodos de revolución y energía de astros y/o satélites artificiales. 12 Deducir las características de un satélite en órbita circular a partir de su distancia a la superficie terrestre. 13 Calcular la energía, y la velocidad de lanzamiento necesarias para situar un satélite en órbita estable. 14 Comprender el concepto y calcular el valor de la velocidad de escape del campo gravitatorio de un planeta. 15 Describir con el lenguaje adecuado fenómenos como las mareas o la colocación en órbita de un satélite. 16 Valorar la importancia que tuvo la síntesis newtoniana y el interés de la humanidad por conocer la estructura del universo en que vivimos.

8 17 Calcular la energía potencial de una distribución de masas puntual. 18 Aplicar el principio de conservación de la energía para resolver problemas mecánicos. 19 Explicar con propiedad el significado de la velocidad de escape en un astro, particularizando para el caso de la Tierra y la puesta en órbita de satélites. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Poner ejemplos de la importancia de los satélites artificiales en el desarrollo técnico actual. Realizar experiencias de laboratorio para estudiar el campo gravitatorio terrestre: péndulos, máquinas de Atwood, etc. Realizar ejercicios numéricos de aplicación de los conceptos relacionados con el campo gravitatorio. Debatir las ventajas y los inconvenientes de la utilización de satélites artificiales.

9 UNIDAD DIDÁCTICA 3 INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA OBJETIVOS Repasar algunos conceptos básicos sobre la electricidad, las cargas eléctricas, los conductores y los aislantes. Repasar la forma en que los cuerpos adquieren una carga eléctrica neta y la formación de iones. Repasar conceptos básicos relacionados con la interacción entre cargas eléctricas del mismo tipo o de tipos distintos. Conocer la ley de Coulomb, identificando las magnitudes de las que depende la fuerza existente entre dos o más cargas eléctricas y cómo varía la fuerza eléctrica cuando varían dichas magnitudes. Comprender el significado de la intensidad de campo. Identificar la diferencia de energía potencial eléctrica de una carga eléctrica entre dos puntos como el trabajo realizado para desplazar dicha carga entre esos dos puntos. Emplear el cálculo integral para calcular el trabajo necesario para desplazar una carga entre dos puntos a partir de la fuerza existente. Repasar algunos conceptos referentes al campo gravitatorio y relacionarlos con algunos de los contenidos estudiados en esta unidad comparándolos con los referentes al campo eléctrico. Comprender los fenómenos que dan lugar a la formación de campos magnéticos. Conocer la relación entre la electricidad y el magnetismo y sus aplicaciones más interesantes. Percibir cómo influye la existencia de un campo magnético sobre una carga eléctrica en movimiento. Identificar las características básicas de los campos magnéticos creados en diferentes situaciones de simetría sencilla: una carga en movimiento, una corriente rectilínea, una espira de corriente o un solenoide. Saber definir el flujo magnético y conocer las magnitudes de las que depende esta magnitud. Realizar experiencias sencillas en las que intervengan fenómenos electromagnéticos. Identificar las aplicaciones del electromagnetismo en la sociedad actual, como, por ejemplo, la producción de corriente alterna o la producción y control de ondas electromagnéticas. Valorar la síntesis electromagnética en su justa medida, interesándose por las aportaciones a la Física de esta teoría. Saber que los tendidos eléctricos crean a su alrededor intensos campos magnéticos, mostrando interés por las implicaciones de este hecho en la salud de las personas. CONTENIDOS Conceptos TEMA 6: Carga eléctrica. Principio de conservación Interacción eléctrica. Ley de Coulomb Campo eléctrico creado por una carga puntual Distribuciones discretas de cargas. Principio de superposición Distribuciones continuas de carga: densidad de carga Líneas de campo Flujo del campo eléctrico: teorema de Gauss Aplicaciones del teorema de Gauss Energía potencial eléctrica

10 TEMA 7: Potencial eléctrico: superficies equipotenciales Relación entre campo y potencial eléctrico para una sola variable Analogías y diferencias entre los campos gravitatorio y eléctrico Campo magnético. Líneas de campo. Campo magnético creado por una corriente indefinida rectilínea Campo magnético creado por una espira circular Campo magnético creado por un solenoide en su interior Circulación del campo magnético: teorema de Ampere Acción del campo magnético sobre una carga eléctrica en movimiento Acción del campo magnético sobre una corriente rectilínea Acción del campo magnético sobre una espira circular Interacción entre corrientes rectilíneas paralelas. El amperio Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el magnético Flujo magnético Inducción electromagnética: Leyes de Lenz y de Faraday Producción de corrientes alternas. Procedimientos Planificación y realización de experiencias para analizar diferentes fenómenos y procesos relacionados con la electricidad. Identificación de fuerzas eléctricas en la vida cotidiana. Representación de campos eléctricos mediante líneas de fuerza y superficies equipotenciales. Análisis e interpretación de transformaciones energéticas relacionadas con la interacción electrostática. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a la interacción electrostática. Cálculo de la trayectoria de cargas eléctricas en campos eléctricos uniformes. Cálculo de campos eléctricos creados por un elemento continuo (esfera, hilo, placa). Identificación de fenómenos magnéticos en la vida cotidiana. Interpretación del significado físico de las fórmulas matemáticas que relacionan los campos magnéticos y las corrientes eléctricas. Representación de las líneas de fuerza de los campos magnéticos producidos por imanes y por corrientes eléctricas. Realización de experiencias de laboratorio para estudiar los campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas y la acción de los campos magnéticos sobre conductores. Cálculo de los campos magnéticos creados por conductores rectilíneos, espiras y solenoides. Actitudes Reconocimiento de la importancia del modelo de campo eléctrico para superar las dificultades de la interacción a distancia entre las cargas. Respeto de las instrucciones de uso y de las normas de seguridad en la utilización de los aparatos eléctricos. Valoración de la importancia de la electricidad en las actividades cotidianas y en el desarrollo económico. Disposición al planteamiento de interrogantes ante fenómenos de la vida cotidiana relacionados con el electromagnetismo.

11 Sensibilidad hacia la realización cuidadosa de experiencias de laboratorio, con elección adecuada del material y de los instrumentos de medida y utilización correcta de los mismos. Valoración crítica de la contribución de las aplicaciones del electromagnetismo en la mejora de la vida cotidiana. Interés en recabar informaciones históricas sobre la evolución de las explicaciones científicas a los fenómenos magnéticos. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Utilizar el concepto de campo electrostático para superar las dificultades que plantea la interacción a distancia. 2. Utilizar el concepto de intensidad del campo eléctrico remarcando su carácter vectorial y calcular su valor en casos de distribuciones discretas sencillas. 3. Aplicar los conceptos de energía potencial y de potencial para describir el campo electrostático. 4. Relacionar la intensidad del campo electrostático con el potencial eléctrico. 5. Describir el movimiento de cargas eléctricas en campos electrostáticos uniformes. 6. Aplicar el teorema de Gauss al cálculo de campos eléctricos creados por elementos continuos. 7. Describir el movimiento de cargas eléctricas bajo campos magnéticos uniformes. 8. Describir cualitativamente y calcular en casos sencillos la interacción entre un campo magnético y una corriente eléctrica. 9. Describir cualitativamente y calcular en casos sencillos el campo magnético creado por cargas en movimiento. 10. Aplicar la ley de Ampère en casos sencillos. 11. Comprender la definición internacional de amperio. 12. Explicar cualitativamente el magnetismo natural. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Realizar ejercicios numéricos para calcular fuerzas entre cargas eléctricas en diversas situaciones. Dibujar las líneas de fuerza y las superficies equipotenciales del campo creado por una o dos cargas eléctricas. Visualizar mediante limaduras de hierro y brújulas las líneas de fuerza del campo magnético de imanes, conductores rectilíneos y espiras. Resolver ejercicios numéricos relacionados con la interacción entre campos magnéticos y corrientes eléctricas. Realizar experiencias de laboratorio para estudiar la acción de campos magnéticos sobre corrientes eléctricas. Determinar experimentalmente el campo magnético creado por un conductor rectilíneo. Describir y manipular aparatos que apliquen la interacción entre campos magnéticos y corrientes eléctricas, como galvanómetros, electroimanes, timbres, altavoces, etc. Clasificar las sustancias según su comportamiento magnético.

12 UNIDAD DIDÁCTICA 4 ÓPTICA OBJETIVOS Valorar en su justa medida la aportación de los diferentes científicos a las teorías sobre la luz, la visión, etc., aun cuando en la actualidad conozcamos que sus teorías no son del todo correctas. Relacionar la luz con las ondas electromagnéticas. Conocer lo que es un sistema óptico. Comprender las aproximaciones realizadas al estudiar la Óptica geométrica, como por ejemplo la aproximación paraxial, conociendo asimismo el campo de aplicación de dichas aproximaciones. Valorar la utilidad de emplear convenios en Física para lograr una mejor comunicación y una enseñanza más eficaz. Relacionar las situaciones y problemas resueltos a lo largo de la unidad con algunas aplicaciones prácticas sencillas de uso cotidiano: lentes, espejos cóncavos y convexos, etc. Conocer los distintos tipos de espejos. Conocer los distintos tipos de lentes y saber diferenciarlas al observarlas en un laboratorio. Elegir las ecuaciones adecuadas a cada tipo de sistema óptico. Valorar en su justa medida la importancia de la Óptica en campos tan dispares en la actualidad como la Medicina, las telecomunicaciones, la Informática, la investigación a nivel industrial, la fotografía, el cine, el ocio, la Astronomía, la Biología, etc. Conocer con rigor la anatomía del ojo humano, comprendiendo cómo se forma la imagen en la retina. Conocer los defectos visuales propios del ser humano, valorando las aportaciones de la Óptica para su remedio. Comprender el fundamento de la cámara fotográfica, microscopio y telescopio. CONTENIDOS Conceptos TEMA 8: Ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético Modelos corpuscular y ondulatorio de la luz Propagación de la luz en un medio: índice de refracción Reflexión. Leyes Reflexión total. Angulo límite. Aplicaciones Refracción. Leyes de Snell Dispersión de la luz Conceptos básicos de óptica geométrica Espejos. Construcción y formación de imágenes. Aplicaciones Lentes. Tipos de lentes Construcción y formación de imágenes en las lentes Instrumentos ópticos: ojo, telescopio y microscopio. Cámara fotográfica. Procedimientos Observación y análisis de fenómenos de propagación de la luz en la vida cotidiana. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a la propagación de la luz.

13 Diseño y realización de experiencias relacionadas con la reflexión y la refracción de la luz. Identificación de las aplicaciones de la óptica geométrica en la vida cotidiana. Determinación gráfica de la imagen en espejos y en lentes delgadas. Cálculo de la posición y del tamaño de la imagen en espejos y en lentes delgadas. Diseño y realización de montajes experimentales para estudiar la formación de imágenes en espejos y en lentes delgadas. Actitudes Valoración del carácter objetivo y antidogmático de la física y de la necesidad de su continua revisión como elemento característico de este campo de conocimiento. Reconocimiento de la importancia de los modelos sobre la naturaleza de la luz y su confrontación con los hechos empíricos. Reconocimiento de la importancia de los modelos en óptica geométrica y su confrontación con los hechos empíricos. Reconocimiento y valoración de la importancia del trabajo en equipo en la planificación y realización de experiencias. Sensibilidad por el orden y la limpieza del material utilizado. Reconocimiento y valoración de la importancia de las aplicaciones de la óptica geométrica en la vida cotidiana y en el desarrollo industrial y tecnológico. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Explicar las diferentes teorías que se han dado a lo largo de la historia sobre la naturaleza de la luz. 2. Utilizar las leyes relacionadas con la propagación de la luz para explicar fenómenos cotidianos: la reflexión, refracción y dispersión de la luz y la percepción de los colores. 3. Comprender los fenómenos de interferencia y difracción de la luz. 4. Comprender los fenómenos relacionados con la polarización de la luz. 5. Explicar la formación de imágenes en espejos planos y esféricos y determinar el tipo de imagen. 6. Utilizar la ecuación de los espejos para localizar la posición de la imagen. 7. Explicar la formación de imágenes en lentes delgadas y determinar el tipo de imagen. 8. Utilizar la ecuación de las lentes delgadas para localizar la posición de la imagen y su tamaño. 9. Describir el funcionamiento de instrumentos ópticos, com o la lupa, el microscopio y el telescopio. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Mostrar ejemplos de aplicaciones de la óptica geométrica en la vida cotidiana: binoculares, gafas, cámaras fotográficas, etc. Construir gráficamente la imagen obtenida en espejos y en lentes delgadas para distintas posiciones y diferentes tamaños. Realizar ejercicios numéricos de aplicación de la ecuación de los espejos y de la ecuación de las lentes delgadas.

14 UNIDAD DIDÁCTICA 5 INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA MODERNA OBJETIVOS Conocer las limitaciones de la Física clásica, que dieron lugar a la aparición de dos nuevas teorías de la Física: La Física relativista. La Física cuántica. Entender la Física relativista como un complemento de la Física clásica, sin menospreciar los fundamentos de esta última. Comprender el movimiento relativo cuando la velocidad de los móviles es «clásica», es decir, antes de aplicar expresiones relativistas cuando las velocidades involucradas son elevadas. Saber que la velocidad de la luz es la misma para todos los sistemas de referencia, y comprender algunas implicaciones de este hecho. Conocer las transformaciones de Galileo, y saber que se puede hablar de relatividad del movimiento sin manejar necesariamente velocidades ni ecuaciones relativistas. Conocer los postulados de la relatividad especial. Conocer la transformación de Lorentz y saber diferenciarla de la transformación de Galileo. Comprender la idea de simultaneidad, y saber que éste, al igual que otros muchos, es un concepto relativo. Comprender las limitaciones de la Física clásica en el mundo subatómico y la necesidad de una «nueva Física» para explicar muchos fenómenos a nivel microscópico. Comprender la teoría de Planck del cuerpo negro Valorar en su justa medida el trabajo experimental riguroso como una etapa clave para el descubrimiento de nuevas teorías de la Física, sin que estas nuevas teorías impliquen el olvido de las teorías preexistentes. Conocer las magnitudes de las que depende la energía cinética del electrón extraído en el efecto fotoeléctrico. Repasar las características principales de los diversos modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia. Explicar razonadamente y a partir de los modelos atómicos cómo se forman las líneas observadas en los espectros atómicos. Conocer la hipótesis de De Broglie sobre las ondas de materia y saber en qué casos es interesante su aplicación. Comprender cuál es el campo de aplicación de la Física cuántica y en qué casos basta aplicar la Física clásica. Comprender que la Física es una ciencia en constante evolución: nuevas teorías complementan las predicciones de otras teorías preexistentes; sin que ello implique el olvido de estas últimas. Conocer el fenómeno de la radiactividad y relacionarlo con las partículas constituyentes de los átomos. Conocer los diferentes modos de desintegración de los átomos. Saber cuáles son las partículas que constituyen los núcleos atómicos y explicar la existencia de isótopos. Saber que en la naturaleza existen tanto núcleos estables como núcleos inestables que se desintegran al cabo de más o menos tiempo. Observar la gran cantidad de energía que puede desprenderse de las reacciones nucleares. Comprender los aspectos físicos básicos de la producción de energía en un reactor nuclear. Conocer a «grosso modo», y a modo de introducción, el mundo de las partículas elementales de la materia.

15 Interpretar la Física como una ciencia en continua evolución, en la que la precisión en los experimentos permite ir avanzando en el conocimiento del mundo que nos rodea. CONTENIDOS Conceptos TEMA 9: TEMA 10: TEMA 11: Sistemas de referencia Postulados de la teoría de la Relatividad Especial y consecuencias sencillas sobre la longitud, el tiempo y la masa Equivalencia entre masan y energía Teoría cuántica de Planck Efecto fotoeléctrico Hipótesis de De Broglie. Dualidad onda-corpúsculo Principio de incertidumbre de Heisemberg. Relación de indeterminación. Radiactividad natural y artificial Partículas elementales: electrón, protón, neutrón, neutrino, antipartículas. Ley de desintegración radiactiva. Actividad. Constante de desintegración Conceptos estadísticos: periodo de semidesintegración y vida media El núcleo atómico Fuerzas nucleares Energía de enlace por nucleón Tipos de desintegración. Ajustes y consideraciones enegéticas Fisión y fusión nuclear: aspectos básicos. Procedimientos Descripción en lenguaje corriente del significado físico de los principios de la relatividad. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a la aplicación de los postulados de la relatividad restringida. Cálculos sobre la aplicación de la transformación de Lorentz en casos sencillos. Utilización del lenguaje matemático y del lenguaje ordinario para explicar las leyes cuánticas. Interpretación del significado físico de las fórmulas matemáticas relativas a la física cuántica. Descripción de algunas aplicaciones técnicas de la física cuántica. Valoración crítica de la importancia de la física cuántica en el avance progresivo del conocimiento del mundo. Análisis e interpretación de las diversas transformaciones energéticas que se producen en un reactor nuclear. Análisis comparativo de la producción de energía mediante reactores nucleares y mediante otras formas de producción. Utilización de técnicas de resolución de problemas para abordar los relativos a la descripción de las reacciones nucleares y de la radiactividad.. Descripción de las aplicaciones prácticas de la física nuclear. Actitudes Valoración del carácter objetivo y antidogmático de la física y la necesidad de su continua revisión como elemento intrínseco de esta ciencia. Valoración de la actitud de perseverancia y riesgo del trabajo de los científicos para explicar interrogantes que se plantea la humanidad. Disposición al planteamiento de nuevas explicaciones para los hechos físicos. Valoración del impacto de la teoría de la relatividad en la cultura contemporánea.

16 Interés en recabar informaciones históricas sobre el origen y la evolución de la física cuántica. Interés por los temas de actualidad relacionados con las aplicaciones de la física cuántica. Valoración de la provisionalidad de las explicaciones científicas como elemento característico de la física. Reconocimiento de la importancia de los modelos y su confrontación con los hechos empíricos.. Interés por los temas de actualidad relacionados con la física nuclear. Valoración crítica de la importancia de las aplicaciones de la física nuclear en la sociedad actual. Concienciación de los peligros que comporta el mal uso de los avances científicos y técnicos. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Comprender que la física clásica no puede explicar determinados fenómenos, como el incumplimiento del principio de relatividad de Galileo o la constancia de la velocidad de la luz para cualquier movimiento de la fuente luminosa. 2. Comprender los postulados de la relatividad restringida. 3. Utilizar la transformación de Lorentz para explicar la dilatación del tiempo, la contracción de las longitudes y la suma relativista de velocidades. 4. Utilizar los principios de la relatividad restringida para explicar la equivalencia masaenergía. 5. Conocer los principios de la teoría general de la relatividad. 6. Conocer y valorar la introducción de la física cuántica para superar las limitaciones de la física clásica. 7. Comprender la hipótesis de Planck y la cuantización de la radiación electromagnética. 8. Explicar con las leyes cuánticas el efecto fotoeléctrico y los espectros discontinuos. 9. Conocer y valorar algunas aplicaciones tecnológicas de la física cuántica. 10. Describir la estructura del núcleo atómico. 11. Aplicar la ley de la desintegración radiactiva en casos sencillos. 12. Aplicar las leyes de conservación de los números atómico y másico a las reacciones nucleares y a los procesos radiactivos. 13. Calcular energías de enlace y energías de enlace por nucleón. 14. Conocer las principales ventajas e inconvenientes del uso de la energía nuclear y de la radiactividad. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Aplicar la transformación de Galileo en sistemas de referencia inerciales. Realizar cálculos numéricos sencillos relativos a la dilatación del tiempo y a la contracción de las longitudes. Mostrar cómo algunos fenómenos no son explicables desde la física clásica: efecto fotoeléctrico, radiación del cuerpo negro, espectros discontinuos, etcétera. Realizar trabajos de búsqueda bibliográfica sobre el contexto histórico en el que surge y se desarrolla la física cuántica.

17 Realizar ejercicios numéricos sencillos de aplicación de las leyes de la física cuántica. Estudiar las características de un láser en el laboratorio. Realizar cálculos numéricos sobre la ley de la desintegración radiactiva y sobre energías de enlace. Organizar debates sobre las ventajas e inconvenientes del uso de la energía nuclear. TEMPORALIZACIÓN 1ª EVALUACIÓN Tema 8 Tema 1 Tema 2 2ª EVALUACIÓN Tema 3 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Tema 7 3ª EVALUACIÓN Tema 9 Tema 10 Tema 11 INSTRUMENTOS PARA LA EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Para realizar la evaluación del aprendizaje se observará sistemáticamente la evolución de los alumnos. Para ello se utilizarán los siguientes tipos de instrumentos de evaluación: - Exámenes de evaluación: prueba escrita que incluye los temas de esa evaluación. - Otras pruebas y notas de clase: preguntas realizadas por el profesor a los alumnos sobre contenidos ya trabajados y que estos contestarán de forma oral o en la pizarra, control de los cuadernos de los alumnos, actitud de los alumnos en clase, breves pruebas escritas que se realizan para comprobar la evolución del aprendizaje de los alumnos. No se avisa a los alumnos de la fecha de realización de dichos controles pues uno de los objetivos de su realización es que los alumnos lleven la asignatura al día. La nota de la evaluación se obtendrá con el siguiente criterio: Media ponderada entre el examen de evaluación y otras pruebas. Los pesos serán: 1. Examen evaluación un mínimo del 80% 2. Otras pruebas un máximo del 20%.

18 En cada evaluación, a partir de la segunda, se hará una recuperación de los contenidos de la evaluación anterior, a la que deberán presentarse los alumnos suspensos en la evaluación, o que el profesor considere oportuno porque hayan suspendido el examen de la evaluación. Podrán presentarse los alumnos que estuviesen aprobados para intentar mejorar su calificación. Examen final del curso: en el mes de junio. Lo realizarán todos los alumnos que no tengan aprobadas las tres evaluaciones y los que las tuvieran aprobadas con una nota inferior a un 6.. Constará de los mismos ejercicios para todos con contenidos teóricos y prácticos. La calificación FINAL DE CURSO se obtendrá de la siguiente manera: a. Los alumnos que aprueben las tres evaluaciones aprueban el curso. b. Los alumnos que aprueben el examen final aprueban el curso. c. La nota final será la media ponderada : 8 0% PROMEDIO DE LAS TRES EVALUACIONES + 20% NOTA EXAMEN FINAL d. Los alumnos que no se encuentren en las situaciones a) o b) se les considera suspenso el curso. e. Si el alumno tiene aprobado el curso y el promedio obtenido en c) no alcanza el 5 su calificación final será un 5 (cinco).