PROGRAMA OPERATIVO PARA LA PLANEACIÓN DIDÁCTICA (Colegio de Ciencias y Humanidades) Nombre: COLEGIO MADRID, A. C. Clave 2011

Transcripción

1 DATOS DE LA INSTITUCIÓN PROGRAMA OPERATIVO PARA LA PLANEACIÓN DIDÁCTICA (Colegio de Ciencias y Humanidades) Nombre: COLEGIO MADRID, A. C. Clave 2011 DATOS DEL PROFESOR Nombre: Gómez González Sara Lissette Dictamen 10 Fecha de elaboración Julio 2013 Fecha de revisión final y firma del Director Técnico Agosto 2013 DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre: Física III Clave: 1506 Optativa/obligatoria Obligatoria Ciclo lectivo: Horas por semana: 5 Horas teóricas 3 Horas prácticas 2 Plan de estudios: 96/M03 1 Grupo (s): 5010 Clases por semsana: 3 CLASES Días Horas Martes 7:20 9:00 Jueves 7:20 9:00 Viernes 7:20 8:10 1 Plan 96 del CCH modificado en 2003.

2 PROPÓSITOS U OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO Los propósitos generales de la asignatura de Física III son que el alumno: 1. Describa vectorialmente el comportamiento de un sistema mecánico, tanto en reposo como en movimiento. 2. Describa el comportamiento de partículas y fluidos tanto en reposo como en movimiento. 3. Proponga modelos matemáticos a partir de resultados experimentales, que expresen relaciones entre las magnitudes que caracterizan diferentes movimientos de un sistema de partículas, cuerpos sólidos y de fluidos y compararlos con modelos establecidos. 4. Formule y resuelva diferentes situaciones o problemas donde se manifiesten: procesos de transmisión y conservación de la masa, energía, ímpetu lineal e ímpetu angular. 5. Desarrolle y presente proyectos de investigación escolar, ya sean experimentales, de campo, de desarrollo tecnológico o documentales, relativos al curso y que respondan a sus intereses, desde una perspectiva científica y social. 6. Valore la trascendencia y el impacto de los sistemas mecánicos en la sociedad contemporánea. 7. Desarrolle habilidades para comunicar, tanto oralmente como por escrito, los conocimientos adquiridos. 8. Desarrolle habilidades para la obtención de conocimientos al aplicar la investigación experimental y documental. PLANEACIÓN GLOBAL CALENDARIZACIÓN DE UNIDADES Y CÁLCULO DE HORAS, CLASES Y PRÁCTICAS UNIDADES HORAS CLASES TEÓRICAS CLASES PRÁCTICAS TOTAL TEÓRICAS PRÁCTICAS NÚMERO FECHAS NÚMERO HRS. FECHAS 1 SISTEMAS SÓLIDOS /08 AL 1/ /08 AL 1/10 2 SISTEMAS FLUIDOS /10 AL 29/ /10 AL 29/11 OBSERVACIONES TOTALES ) Aquí todavía no se están eliminando las horas que se destinarán para realizar actividades académicas y culturales programadas que son ajenas a la realización de las clases de la asignatura. 2) Las fechas, aproximadas, en las que se realizarán las evaluaciones bimestrales serán: La primera dentro del período del 18 al 30 de septiem_ bre y la segunda del 19 al 29 de noviembre de La fecha no se sabe con precisión debido a que son establecidas por la dirección de CCH del Colegio de forma independiente al profesor de la asignatura. Días no laborables: 12 de agosto, 16 de septiembre, 18 de noviembre de 2013.

3 SISTEMA DE EVALUACIÓN ELEMENTOS DESCRIPCIÓN Factores por evaluar Factores Ponderación Instrumentos Aprendizajes del programa de estudios. Se evaluarán los aprendizajes de los alumnos que consisten en: - Referir y explicar conceptos (declarativos); resolver problemas (procedimentales). - Utilizar recursos de investigación y resolver diversos problemas de los temas del programa (procedimentales). - Elaborar resúmenes de introducción o cierre de temas, mapas conceptuales o mentales de cierre de unidad. Resolver cuestionarios y problemas sobre los temas del programa (procedimentales). - Utilizar recursos y estrategias de aprendizaje para adquirir hábitos de estudio que contribuyan a mejorar el rendimiento académico. Habilidades y actitudes ante el desarrollo de un trabajo o proyecto (actitudinales) 70% : 40% 30% Exámenes escritos Trabajo en clase Tareas. trabajos de investigación Prácticas de laboratorio - Realizar prácticas sobre fenómenos físicos (mecánicos y termodinámicos), construir una bitácora de laboratorio y escribir informes de experimentos científicos. 30 % : 18% 12% Informes de laboratorio Bitácora Periodos de evaluación y unidades por evaluar Primer bimestre Período Unidad 1 Unidades Fechas 18 al 30 de septiembre de Segundo bimestre Unidad 2 19 al 29 de noviembre de Criterios de exención El alumno que obtenga un promedio mínimo de 9.0 y un 90% de asistencias a clase tendrá derecho de exención.

4 Asignación de calificaciones Calificación por bimestre: Se obtendrá como resultado de la calificación de los factores de la o las unidades que se hayan evaluado durante cada período de evaluación. Exámenes escritos. Trabajo en clase Tareas, trabajos de investigación. Prácticas de laboratorio y bitácora. Calificación final: El promedio de las calificaciones de los dos bimestres se promediará con la calificación del examen de primera o segunda vuelta para obtener la calificación final de la asignatura. Promedio semestral (promedio del 1º y 2º bimestre) Examen final departamental (de primera o segunda vuelta) Ponderación 40 % 30 % 30% 60% 40%

5 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y DE CONSULTA Tippens, P.E., Física. Conceptos y aplicaciones, 7ª edición, Mc Graw-H México, 2011 Giancoli, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 6ª Edición, Pearson. Wilson, J. D., Buffa, A. J., Física, 5ª dedición, Pearson, México, Resnick, R., Halliday, D. Física, Vol. 1, México, Hecht, E., Física en perspectiva, Mc. Graw-Hill, México, Cetto, A. M., et al. El mundo de la Física, Trillas, México, Zitzewitz, P. W., Neff, R. y Davis, M. Física 1. Principios y problemas, McGraw-Hill, México, Bueche, F. J., Fundamentos de Física, 5 a edición, McGraw-Hill, México Moulton, F. R. y Schifferes, J. J. Autobiografía de la Ciencia. Fondo de Cultura Económica. Cromer, A. H. Física para las ciencias de la vida, Reverté, México, RECURSOS DIDÁCTICOS Material didáctico Guía para trabajo de investigación en equipos. Exposición abierta. Guía para investigación bibliográfica y en internet por parte de los equipos para realizar trabajos especializados. Demostraciones y experiencias de cátedra (predice, observa y explica, etc). Trabajo práctico en laboratorio. Evaluaciones regulares (bitácora de clase, mapas conceptuales, cuestionarios, etc.) Lecturas. Fotocopias de cómo se trabajará y evaluará a lo largo del curso, actividades, lecciones introductorias y de desarrollo, ejercicios de problemas significativos elaborados por el maestro. Applets de física Asistencia a conferencias Exámenes escritos de las unidades Presentaciones en Power Point. Medios de apoyo didáctico Laptop Cañón Pizarrón y marcadores de colores Equipo del laboratorio de física. Biblioteca Videos Internet Applets

6 PLANEACIÓN DE UNIDAD Unidad/ Tema El alumno: SISTEMAS SÓLIDOS (36 horas) Número 1 Aprendizajes Contenidos temáticos Fechas programadas Identifica y maneja las magnitudes escalares y vectoriales. Centro de masa en coordenadas rectangulares y polares. 6 al 9 de agosto Actividades de enseñanza-aprendizaje Determinar experimentalmente el vector posición del centro de masa de sistemas de partículas y de cuerpos sólidos geométricos (cubo, prismas, conos, esfera, escobas, llantas). Fechas reales Determina el vector posición del centro de masa de un sistema de partículas y de sólidos geométricos homogéneos. Calcular el vector posición del centro de masa de un sistema de partículas y de cuerpos sólidos: Características de un vector: magnitud, dirección y sentido. Diferencias con un escalar. Utiliza los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración para describir el movimiento de traslación y de rotación de cuerpos sólidos aplicando las leyes de la dinámica. Reconoce que el momento de inercia depende de la distribución de masa y del eje de rotación elegido. Explica cualitativa y cuantitativamente situaciones experimentales y cotidianas de movimientos de traslación y de rotación aplicando las leyes de la dinámica. Propone y resuelve situaciones en donde se apliquen los principios de conservación de la energía mecánica y de los ímpetus lineal y angular. Rapidez, velocidad y aceleración de traslación y de rotación. Ecuación vectorial de movimiento: - ΣF= p/ t - Στ = L / t Momento de inercia de cuerpos sólidos geométricos homogéneos. Equilibrio: - Traslacional - Rotacional Principio de conservación del ímpetu: - Lineal - Angular 12 al 16 de agosto 19 al 23 de agosto 26 al 30 de agosto 2 al 6 de septiembre 9 al 13 de septiembre Describir su representación geométrica y en coordenadas cartesianas y polares. Dibujar vectores en un plano cartesiano y proyectarlos sobre los ejes de coordenadas. Discutir casos cinemáticos de sistemas de partículas o cuerpo sólido que requieran el uso del carácter vectorial de las variables físicas; la velocidad de un avión afectada por la velocidad del viento; la velocidad de una lancha afectada por la velocidad del río: - Usar un paralelogramo para verificar que la adición de los componentes de un vector genera al vector original. - Efectuar operaciones con vectores, calculando desplazamientos, velocidades y aceleraciones del centro de masa en un sistema de partículas o de un sólido.

7 Reconoce que la energía interna de un sistema mecánico cambia debido al trabajo realizado por o sobre el sistema. Energía potencial: - Gravitacional - Elástica Energía cinética: - Traslacional - Rotacional Relación trabajo-energía: Sistema aislado ΔU=0 Sistema adiabático ΔU=W Sistema abierto ΔU=W+Q Potencia 16 al 20 de septiembre 23 de septiembre al 1 de octubre Investigación documental de la interrelación de las leyes de Newton: - Presentación y discusión por equipos. - Descripción de algunos movimientos de sistemas de partículas o cuerpos sólidos en la vida cotidiana. Verificar experimentalmente las ecuaciones de movimiento para algunos casos, por ejemplo: - Proyectiles - Péndulo - Movimiento en una tornamesa. - Equilibrio traslacional Discutir el movimiento de rotación y traslación de la Tierra considerando a la eclíptica. Realizar una investigación documental sobre la relación de la torca y el ímpetu angular. Determinar experimentalmente la aceleración angular de un cuerpo que gira, su relación con la aceleración tangencial y con la torca. Hacer ejercicios para determinar el momento de inercia de un sistema de partículas: - Experimentar la inercia rotacional de un cuerpo que se hace girar en torno a diferentes ejes de rotación. - Utilizar las tablas para identificar los momentos de inercia de un aro, cilindro, barra, placa y esfera. - Discutir el movimiento de una persona sobre una mesa giratoria al sostener y hacer girar una rueda de bicicleta en rotación. Analizar el momento de inercia del sistema. Discutir en forma grupal la relación entre el trabajo y el cambio de energía, deduciendo las expresiones para las energías cinéticas (traslacional y rotacional) y las energías potenciales (gravitacional y elástica). Hacer énfasis en su carácter escalar.

8 Aplicar la ley de conservación de la energía mecánica para determinar la rapidez lineal, angular o la altura del centro de masa de un sólido. Explicar el movimiento planetario aplicando las leyes de conservación de la energía y del ímpetu lineal y angular. Aplicar la ley de conservación de la energía mecánica en la obtención de la velocidad de escape. Discutir acerca de la estabilidad que da a bicicletas, motocicletas y automóviles de carrera, el giro rápido de sus ruedas. Presentación de casos donde se realice trabajo sobre un sistema o bien el sistema realice trabajo sobre sus alrededores. - Concepto de energía interna - Fuerzas no conservativas Propuestas de proyecto de investigación escolar: - Movimiento de un trompo - Movimiento de un yoyo - Construcción de móviles - El equilibrista - Giroscopio y sus aplicaciones - Balanceo de llantas de automóviles - Estabilidad en un automóvil - Movimientos de la Tierra traslación, rotación y precesión - Bajo que condiciones mecánicas es posible caminar?

9 Recursos didácticos Bibliografía básica y de consulta Sistema de evaluación Material didáctico Exposición abierta del maestro en pizarrón. Demostraciones y experiencias de cátedra (predice, observa y explica, etc). Trabajo práctico en laboratorio. Exámenes escritos de la unidad 1. Fotocopias de: actividades, ejercicios. Presentaciones en Power Point. Presentación de videos Presentación y ejercicios con applets de física. Medios de apoyo didáctico Laptop Cañón Pizarrón y marcadores de colores Equipo del laboratorio de física. Biblioteca Videos Applets Giancoli, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. Sexta Edición. Pearson. Hecht, Eugene. Física en perspectiva. Addison Wesley Iberoamericana, Moulton, F. R. y Schifferes, J. J. Autobiografía de la Ciencia. Fondo de Cultura Económica Tippens, P. E. Física, conceptos y aplicaciones. 7 ed., Mc Graw-Hill, Cromer, A. H. Física para las ciencias de la vida, Reverté, México, Wilson, J.D., Buffa A. J., Física, 5 ed., Pearson Educación, México, Zitzewitz, P. W., Neff, R. y Davis, M. Física. principios y problemas, Mc Graw Hill, México, Bueche, F. Fundamentos de Física, 5 ed., Mc Graw Hill, México, Resnick, R., Halliday, D. Física, Vol. 1, México, Factores Ponderación Instrumentos Aprendizajes declarativos y procedimentales expuestos en la unidad 1 Prácticas de laboratorio, construir una bitácora de laboratorio y escribir informes de experimentos científicos. Investigar, resumir, ejemplificar, reconocer conceptos y fenómenos físicos; resolver problemas en una serie de actividades (tareas, ejercicios, etc.) a realizar en equipo o de forma individual en la bitácora de clase 40% Exámenes escritos 30% Reportes Bitácora de laboratorio 30% Trabajos Bitácora de clase Escala estimativa

10 PLANEACIÓN DE UNIDAD Unidad/ Tema SISTEMAS FLUIDOS (28 horas) Número 2 Aprendizajes Contenidos temáticos Fechas programadas El alumno: Identifica las características y las propiedades de los fluidos. Emplea los principios de Pascal y de Arquímedes en la explicación de diferentes situaciones: flotación, vasos comunicantes, prensa hidráulica. Describe las características de un flujo laminar y un flujo turbulento e identifica sus diferencias. Diferencia entre sólidos, líquidos y gases. Densidad, peso específico, presión. Conceptos de: Presión atmosférica, presión hidrostática y presión absoluta. Características fundamentales de los líquidos: - tensión superficial - viscosidad Principio de la hidrostática: - Principio de Pascal - Principio de Arquímedes 2 al 4 de octubre 7 al 11 de octubre 14 al 18 de octubre 21 al 25 de octubre Actividades de enseñanza-aprendizaje Realizar una investigación bibliográfica sobre las características de los sólidos líquidos y los gases (hacer un cuadro comparativo entre estas características) Realizar actividades experimentales para determinar la densidad y el peso específico de algunas sustancias Realizar actividades experimentales para determinar la presión hidrostática en el interior de un líquido. - Elaborar y usar el manómetro - realizar actividades experimentales donde se observen los efectos de la presión atmosférica (lata colapsada) - Resolver problemas relativos a la presión y al uso de sus unidades en el S.I. y otros. Realizar actividades experimentales sobre la tensión superficial. Fechas reales Expresión matemática para el gasto y la continuidad. Tipos de flujos: - Laminar - Turbulento 28 de octubre al 8 de noviembre 11 al 29 de noviembre Realizar actividades experimentales sobre viscosidad: - Colocar una gota de distintos líquidos sobre papel celofán - Velocidad terminal de una esfera en un líquidos. - Salida de un líquido por un recipiente calibrado. Realizar una investigación sobre el gasto hidráulico y la ecuación de continuidad.

11 Aplica la ecuación de continuidad en la determinación de gastos en un fluido en situaciones cotidianas. Aplica el principio de Bernoulli en la determinación de la velocidad de flujo o la posición del flujo o diferencia de presión. Explica a través de los conceptos y principios de los fluidos el funcionamiento de drenajes, suministro de agua, caídas de agua, flujo sanguíneo, bombas y compresoras, entre otras aplicaciones. Principios de conservación : - Gasto masivo y volumétrico - Principio de Bernoulli - Conservación de Energía (cinética, potencial y de presión). Aplicaciones de los fluidos a situaciones reales. Realizar actividades experimentales para determinar el gasto hidráulico. Resolver problemas donde se involucren el gasto hidráulico y la ecuación de continuidad. Discutir grupalmente sobre la conservación de la energía en fluidos y deducir la ecuación de Bernoulli. Calcular las energías: cinética, potencial y de presión de un fluido. Resolver problemas empleando la ecuación de Bernoulli. Propuestas de Proyectos de investigación escolar: - Tubo de Pilot - Tubo de Venturi - Pulso cardiaco (las arterias y el pulso, cómo se mide la presión de la sangre y la velocidad del flujo sanguíneo, etc.) - Sustentación de un avión (aerodinámica) - Formación de huracanes.

12 Recursos didácticos Bibliografía básica y de consulta Sistema de evaluación Material didáctico Exposición abierta del maestro en pizarrón. Demostraciones y experiencias de cátedra (predice, observa y explica, etc). Trabajo práctico en laboratorio. Exámenes escritos de la unidad 2. Fotocopias de: actividades, ejercicios. Presentaciones en Power Point. Presentación de videos Presentación y ejercicios con applets de física. Medios de apoyo didáctico Laptop Cañón Pizarrón y marcadores de colores Equipo del laboratorio de física. Biblioteca Videos Applets Giancoli, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. Sexta Edición. Pearson. Hecht, Eugene. Física en perspectiva. Addison Wesley Iberoamericana, Moulton, F. R. y Schifferes, J. J. Autobiografía de la Ciencia. Fondo de Cultura Económica Tippens, P. E. Física, conceptos y aplicaciones. 7 ed., Mc Graw-Hill, Cromer, A. H. Física para las ciencias de la vida, Reverté, México, Wilson, J.D., Buffa A. J., Física, 5 ed., Pearson Educación, México, 2003s. Zitzewitz, P. W., Neff, R. y Davis, M. Física. principios y problemas, Mc Graw Hill, México, Bueche, F. Fundamentos de Física, 5 ed., Mc Graw Hill, México, Resnick, R., Halliday, D. Física, Vol. 1, México, Factores Ponderación Instrumentos Aprendizajes declarativos y procedimentales expuestos en la unidad 2 Prácticas de laboratorio, construir una bitácora de laboratorio y escribir informes de experimentos científicos. Investigar, resumir, ejemplificar, reconocer conceptos y fenómenos físicos; resolver problemas en una serie de actividades (tareas, ejercicios, etc.) a realizar en equipo o de forma individual presentándolo en la bitácora de clase. 40% Exámenes escritos 30% Reportes Bitácora 30% Trabajos Bitácora de clase Escala estimativa