2º BACHILLERATO. FÍSICA. 2013-14 RESUMEN DE LA PROGRAMACIÓN: CONTENIDOS Y EVALUACIÓN En este documento únicamente se presenta un resumen de los Contenidos Conceptuales y Procedimientos de Evaluación y Calificación. Cualquier miembro de la Comunidad Educativa podrá consultar la Programación completa, solicitándolo a los profesores del Departamento. CONTENIDOS CONCEPTUALES U.D. 0. CONCEPTOS BÁSICOS DE FÍSICA 0.1. Repaso de las magnitudes cinemáticas: La posición, la velocidad y la aceleración. Movimientos en una y dos dimensiones. 0.2. Dinámica del punto material Concepto de masa y momento lineal. Las leyes de la dinámica de Newton. El impulso mecánico. Fuerzas elásticas o restauradoras. 0.3. Trabajo y energía Trabajo mecánico. Energía mecánica: trabajo y energía cinética. Colisiones entre los cuerpos: elásticas e inelásticas. Trabajo y energía potencial: fuerzas conservativas. Conservación de la energía mecánica. Conservación de la energía en presencia de fuerzas no conservativas (disipativas).
U.D. 1. MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS CELESTES 1.1. El movimiento de los planetas a través de la historia. Las leyes de Kepler. 1.2. Nociones actuales sobre el sistema solar. 1.3. La traslación de los planetas. El momento angular: conservación y consecuencias. 1.4. El centro de masas: posición y movimiento. 1.5. Rotación de los cuerpos celestes. Dinámica del sólido rígido: momento angular de rotación y momento de inercia. Momento angular y rotación de los cuerpos celestes. Energía cinética de rotación. U.D. 2. GRAVITACIÓN UNIVERSAL 2.1. Precedentes de la ley de gravitación. 2.2. La ley de gravitación universal. 2.3. Consecuencias de la ley de gravitación: aceleración gravitatoria y significado de la constante de la tercera ley de Kepler. 2.4. Análisis de los factores que intervienen en la ley de gravitación 2.5. El fenómeno de las mareas.
U.D. 3. EL CONCEPTO DE CAMPO EN LA GRAVITACIÓN 3.1. El concepto de campo. 3.2. El campo gravitatorio. Intensidad. Líneas de campo Campos producidos por cuerpos esféricos. 3.3. El campo gravitatorio terrestre. Distribuciones discretas de masas: Principio de superposición El campo gravitatorio terrestre y la determinación experimental de g Variaciones de la intensidad del campo gravitatorio con la altura 3.4. El enfoque energético del campo gravitatorio. La energía potencial gravitatoria Potencial gravitatorio. Diferencia de potencial. Superficies equipotenciales 3.5. El movimiento de los cuerpos en campos gravitatorios. Movimiento bajo la acción gravitatoria de un planeta: meteoritos y cohetes (estudio cualitativo). Movimiento de satélites: magnitudes, energía de enlace, puesta en órbita y cambio de órbita. Velocidad de escape. 3.6. Visión actual del universo. Separación de galaxias Origen y expansión del universo (estudio cualitativo) U.D. 4. EL CAMPO ELÉCTRICO 4.1. Evolución de las ideas sobre la interacción electrostática. 4.2. Carga eléctrica: Principio de conservación 4.3. Ley de Coulomb. 4.4. Campo eléctrico. Intensidad y Líneas de campo 4.5. Distribuciones discretas de cargas. Principio de superposición 4.6. El campo eléctrico desde un enfoque energético Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico. Superficies equipotenciales. Relación entre intensidad y potencial. 4.7. Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico. 4.8. Cálculo del campo eléctrico por el teorema de Gauss. Concepto de flujo del campo eléctrico. 4.9. Analogías y diferencias entre los campos gravitatorio y eléctrico
U.D. 5. CAMPO MAGNÉTICO Y PRINCIPIOS DE ELECTROMAGNETISMO 5.1. Evolución histórica desde la magnetita al electromagnetismo. 5.2. Estudio del campo magnético. Líneas de campo 5.3. Campo magnético creado por una carga móvil. 5.4. Campo magnético creado por una corriente indefinida. 5.5. Campo magnético creado por una espira circular en su centro. 5.6. Campo creado por un solenoide en su interior. 5.7. Acción de un campo magnético sobre una carga en movimiento Fuerza de Lorentz: aplicaciones (ciclotrón y espectrómetro de masas). 5.8. Acción de un campo magnético sobre una corriente rectilínea. 5.9. Acción de un campo magnético sobre una espira (estudio cualitativo). 5.10 Interacción entre corrientes rectilíneas paralelas. El amperio. 5.11. El magnetismo natural: diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo (estudio cualitativo) 5.12. Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y magnético. U.D. 6. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA 6.1. Inducción electromagnética. Experiencias de Faraday y Henry. 6.2. Concepto de flujo magnético. 6.3. Inducción electromagnética La ley de Lenz y la ley de Faraday 6.4. Formas de inducir una corriente Explicación de la inducción por movimiento del conductor. El fenómeno de la autoinducción. 6.5. Aplicaciones de la inducción: generadores de corriente, motores y transformadores. 6.6. La unificación de Maxwell. 6.7. El magnetismo natural. 6.8. Síntesis electromagnética Ondas electromagnéticas. Generación y propagación (estudio cualitativo). Espectro electromagnético. 6.9. Impacto ambiental de la producción y transporte de la corriente eléctrica.
U.D. 7. MOVIMIENTOS OSCILATORIOS. EL OSCILADOR ARMÓNICO 7.1. Oscilaciones o vibraciones armónicas. Por qué pueden oscilar los cuerpos? 7.2. El movimiento vibratorio armónico simple. Magnitudes Ecuaciones del movimiento: elongación, velocidad, aceleración. Dinámica del movimiento armónico simple: el oscilador armónico y su estudio experimental. Energía del oscilador armónico Un ejemplo de oscilador: el péndulo simple. Oscilaciones forzadas y fenómenos de resonancia. U.D. 8. MOVIMIENTO ONDULATORIO: ONDAS MECÁNICAS 8.1. Movimiento ondulatorio Concepto de onda. Representación y clasificación de las ondas. 8.2. Magnitudes que caracterizan a una onda. Propagación de ondas mecánicas. Velocidad de propagación. 8.3. Ondas armónicas. Parámetros constantes y ecuación. Energía transmitida por las ondas armónicas. Intensidad. Atenuación de una onda esférica con la distancia al foco. 8.4. Estudio cualitativo de algunas propiedades de las ondas. Principio de Huygens. Reflexión. Refracción. 8.5. Principio de superposición en el movimiento ondulatorio, interferencias. 8.6. Estudio cualitativo de la difracción. 8.7. Estudio cualitativo de las ondas estacionarias. 8.8. Estudio cualitativo del efecto Doppler.
U.D. 9. ONDAS SONORAS 9.1. Onda sonora y sonido Velocidad de propagación del sonido en medios materiales. 9.2. Intensidad del sonido y sensación sonora. Nivel de intensidad sonora, sensación sonora y contaminación acústica. 9.3. Fenómenos ondulatorios del sonido: reflexión, refracción, difracción e interferencias. 9.4. Aplicaciones de las ondas sonoras Ondas sonoras estacionarias en tubos: instrumentos de viento. 9.5. El efecto Doppler. 9.6. Estudio cualitativo de la contaminación sonora U.D. 10. NATURALEZA DE LA LUZ 10.1. La controvertida naturaleza de la luz a lo largo de la historia. 10.2. Velocidad de propagación de la luz. Métodos de medida. 10.3. La luz y las ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. 10.4. Fenómenos ondulatorios de la luz Índice de refracción: reflexión, refracción, interferencias, difracción y polarización. 10.5. Interacción luz-materia: dispersión de la luz, el fenómeno del color, esparcimiento de la luz. U.D. 11. ÓPTICA GEOMÉTRICA 11.1. Introducción a la óptica geométrica. 11.2. Óptica de la reflexión. Espejos planos y esféricos desde la aproximación paraxial. Formación de imágenes en espejos esféricos. Diagramas de rayos. 11.3. Óptica de la refracción. Formación de imágenes por refracción en superficies planas. Lentes delgadas. Formación de imágenes y diagramas de rayos. 11.4. El ojo humano. Defectos comunes de la vista ) miopía, hipermetropía y astigmatismo). 11.5. Algunos instrumentos ópticos: lupa, microscopio y telescopio.
U.D. 12. PRINCIPIOS DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL 12.1. El conflicto entre la electrodinámica y la mecánica newtoniana. 12.2. Los antecedentes de la relatividad especial: la relatividad galileana, el experimento de Michelson y Morley, la proporción de Lorentz y Fitzgerald. 12.3. Sistemas de referencia 12.4. Postulados de la relatividad especial. Relatividad del tiempo y del concepto de simultaneidad. 12.5. Consecuencias de los postulados de Einstein: dilatación del tiempo, contracción de la longitud, paradoja de los gemelos. 12.6. Transformaciones de Lorentz en lugar de las galineanas. La constancia de la velocidad de la luz. 12.7. La dinámica a la luz de la relatividad. Masa, momento y energía relativistas.
U.D. 13. FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 13.1. Crisis de la física clásica en el micromundo. 13.2. Antecedentes de la mecánica cuántica La radiación del cuerpo negro y la hipótesis de Planck El efecto fotoeléctrico y la explicación de Einstein Los espectros atómicos y el modelo atómico de Bohr. 13.3. Nacimiento y principios de la mecánica cuántica. La hipótesis de De Broglie. El principio de indeterminación de Heinsenberg. Relación de indeterminación posición momento lineal. 13.4. La función de probabilidad de Schrödinger. U.D. 14. FÍSICA NUCLEAR 14.1. El descubrimiento del núcleo. Constitución básica del núcleo. Tamaño y densidad de los núcleos. Estabilidad de los núcleos. Energía de enlace por nucleón. Fuerzas nucleares 14.2. Partículas elementales: elementales: electrón, protón, neutrón, neutrino y antipartículas 14.2. Núcleos inestables: la radiactividad natural. Tipos de desintegraciones radiactivas y leyes del desplazamiento radiactivo y de la desintegración. Ajuste y consideraciones energéticas Aplicaciones. 14.3. Reacciones nucleares. Transmutaciones artificiales: fisión y fusión. Usos pacíficos de la energía nuclear. 14.4. La estructura más íntima de la materia.
EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Conocimientos y aprendizajes básicos al final de curso Como se ha comentado anteriormente, la programación estará sujeta a las modificaciones o precisiones que se hagan en las reuniones de coordinación para preparación de las pruebas de acceso a la universidad. El mismo criterio se aplicará a los contenidos mínimos para la evaluación. A continuación se detallan los conocimientos y aprendizajes básicos necesarios para que el alumno alcance una evaluación positiva a final de curso. Los contenidos citados son mínimos; necesarios, por tanto, para llegar a la calificación 5 en la evaluación. Alcanzar el 50% de estos contenidos, no puede considerarse, por tanto, suficiente para superar la asignatura. En líneas generales, se trata de valorar si el alumno o alumna es capaz de: 1.- Analizar situaciones y obtener información sobre fenómenos físicos utilizando las estrategias básicas del trabajo científico - Manejar con soltura, usando la notación y cálculo vectorial cuando se precise, las magnitudes cinemáticas, los principios de la dinámica, los momentos lineal y de la fuerza resultante, relacionándolos entre sí, para un cuerpo o varios. - Asimilar el concepto general de trabajo y sus distintas relaciones con las variaciones de energía cinética y potencial. - Usar y explicar los principios de conservación del momento lineal y de la energía mecánica. - Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos 2.- Aplicar las leyes de Kepler para calcular diversos parámetros relacionados con el movimiento de los planetas. 3. - Valorar la importancia de la Ley de la gravitación universal y aplicarla en el tratamiento de la gravedad terrestre, en el cálculo de la masa de algunos cuerpos celestes y en el estudio de los movimientos de planetas y satélites. Calcular la energía que debe poseer un satélite en una determinada órbita, así como la velocidad con la que debió ser lanzado para alcanzarla Planteamiento y resolución de ejercicios basados en las leyes de Kepler y en la Ley de Gravitación Universal, determinación de diversos parámetros relacionados con el movimiento de los movimientos de planetas y satélites. - Problemas, cuestiones y esquemas concernientes al campo gravitatorio creado por distribuciones discretas de masa. - Ejercicios relacionados con la energía que debe poseer un satélite en órbita y con la velocidad de escape. - Cuestiones sobre los modelos del universo y su concepción actual. - Cuestiones relacionadas con la determinación experimental de g.
- Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos. 4.- Utilizar correctamente las unidades así como los procedimientos apropiados para la resolución de problemas. 5.- Conocer la ecuación matemática de una onda unidimensional y aplicarla a la resolución de casos prácticos sencillos. Asociar lo que se percibe con aquello que se estudia teóricamente, (la intensidad con la amplitud y el tono con la frecuencia de un sonido) y conocer los efectos de la contaminación acústica en la salud. Deducir los valores de las magnitudes características de una onda a partir de su ecuación y viceversa; y explicar cuantitativamente algunas propiedades de las ondas, como la reflexión y refracción y, cualitativamente otras, como las interferencias, la difracción y el efecto Doppler. - Planteamiento y resolución de ejercicios basados en la ecuación de una onda unidimensional: obtención de las magnitudes características de una onda a través de la ecuación de onda y viceversa. - Problemas, cuestiones y esquemas concernientes a la dinámica del movimiento armónico simple. - Ejercicios relacionados con la energía asociada al movimiento armónico y al movimiento ondulatorio. - Cuestiones y ejercicios cuantitativos relacionados con la reflexión y la refracción de las ondas. - Cuestiones sobre la composición de movimientos ondulatorios y el efecto Doppler. - Ejercicios y cuestiones concernientes a las ondas sonoras, así como cuestiones relacionadas con la contaminación acústica. - Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos. 6.- Conocer el modelo corpuscular y ondulatorio de la luz hasta llegar a la teoría electromagnética. Explicar los fenómenos de reflexión y refracción de la luz y aplicar sus leyes a casos prácticos sencillos. Formar imágenes a través de espejos y lentes delgadas. Valorar las múltiples aplicaciones de la óptica en el campo de la tecnología, la medicina, etc - Planteamiento y resolución de ejercicios basados en las leyes de la reflexión y/o refracción de la luz, y la realización de esquemas de marcha de rayos. - Cuestiones sobre la construcción y formación de imágenes tanto en espejos como en lentes delgadas. - Cuestiones relacionadas con instrumentos ópticos sencillos. - Cuestiones concernientes a la interferencia, absorción, difracción y dispersión de la luz. - Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos. 7.- Usar los conceptos de campo eléctrico y magnético para superar las dificultades que plantea la interacción a distancia. Calcular los campos creados por cargas y corrientes rectilíneas, y las fuerzas que actúan sobre las mismas en el seno de campos uniformes. Valorar como aplicaciones en este campo el funcionamiento de los electroimanes, los motores, los galvanómetros o los aceleradores de partículas.
8.- Explicar el fenómeno de inducción, utilizar la ley de Lenz y aplicar la ley de Faraday para indicar de qué factores depende la corriente que aparece en un circuito. Reconocer la importancia de la síntesis electromagnética de Maxwell al progreso de la ciencia y la integración de la óptica en el electromagnetismo. - Planteamiento y resolución de problemas basados en la ley de Coulomb para distribuciones discretas de carga. - Problemas, cuestiones y esquemas relacionados con el campo eléctrico y el potencial creado por distribuciones discretas de carga. - Calcular potenciales en un punto y diferencias de potencial entre dos puntos y resolver relaciones de trabajo y energía en un sistema de dos o más cargas. - Utilizar el teorema de Gauss en situaciones sencillas de distribución simétrica de carga. - Ejercicios y cuestiones relativos al campo magnético creado por cargas en movimiento y corrientes rectilíneas, espiras y solenoides. - Problemas y cuestiones concernientes a la acción de un campo magnético sobre una carga en movimiento, una corriente rectilínea y sobre una espira. - Problemas, cuestiones y esquemas relativos al flujo de un campo magnético y su variación. - Cuestiones relacionadas con las ondas electromagnéticas y el espectro electromagnético. - Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos. - Calcular los valores de la fuerza electromotriz inducida y determinar el sentido de la corriente inducida por aplicación de las leyes de Faraday y de Lenz. - Conocer y aplicar los fundamentos de la generación de corriente alterna. - Conocer las aplicaciones del fenómeno de la inducción y resolver problemas y cuestiones referidos a las mismas. - Calcular el sentido de la corriente autoinducida y la fuerza electromotriz en distintas situaciones. 9.- Utilizar los principios de la relatividad especial para explicar una serie de fenómenos: la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia masa-energía. 10.- Conocer la revolución científico-tecnológica que tuvo su origen en la búsqueda de solución a los problemas planteados por los espectros continuos y discontinuos, el efecto fotoeléctrico, etc., y que dio lugar a la Física cuántica. Explicar los principales conceptos de la Física moderna y conocer algunas de sus aplicaciones tecnológicas (célula fotoeléctrica, microscopio electrónico, láser, ordenador, etc.). 11.- Aplicar los conceptos de fisión y fusión nuclear para calcular la energía asociada a estos procesos. Aplicar la equivalencia masa-energía para explicar la energía de enlace de los núcleos y su estabilidad, las reacciones nucleares, la radiactividad y sus múltiples aplicaciones y repercusiones. - Cuestiones de aplicación de los postulados de la relatividad especial. - Ejercicios y cuestiones basados en la equivalencia entre masa y energía, relativos a reacciones nucleares, energías de enlace por nucleón y radiactividad.
- Deducir la energía de las órbitas de Bohr, así como la emitida o absorbida al pasar de unos niveles a otros, e interpretar el espectro del hidrógeno a la luz de la teoría de Bohr. - Aplicar la hipótesis de De Broglie a partículas en movimiento e interpretar la naturaleza dual de las propias partículas subatómicas. - Interpretar el principio de indeterminación y aplicarlo a casos simples - Problemas y cuestiones basados en el efecto fotoeléctrico. - Ajustes de reacciones nucleares y tipos de desintegraciones radiactivas. - Problemas y cuestiones concernientes a la dualidad onda corpúsculo. - Cuestiones relacionadas con la estabilidad nuclear y la energía de enlace por nucleón. - Cuestiones teóricas, definiciones, enunciados de leyes, esquemas, problemas y ejercicios numéricos sobre conceptos del bloque de contenidos. Procedimientos de evaluación y criterios de calificación Al igual que en los cursos anteriores la evaluación será continua, es decir, se valorará el trabajo y rendimiento del alumno a lo largo de todo el curso y en los diversos tipos de actividades realizadas. Siguiendo este criterio, en la valoración del rendimiento académico del alumno se tendrán en cuenta: - a) Conocimientos, reflejados en realización de pruebas objetivas o exámenes, que incluirán aspectos teóricos, problemas y ejercicios numéricos o no, cuestiones y, en general, todo tipo de actividades similares a las realizadas en clase. Su número será como mínimo una por cada trimestre ó periodo de evaluación. Su influencia en la calificación global será del 80%. - b) Otras actividades, realizadas durante el desarrollo normal de la programación. Se incluyen en este apartado: - Problemas, cuestiones y ejercicios realizados durante el desarrollo normal de la programación. - Prácticas de laboratorio. Destreza en el manejo de instrumentos, y grado de participación e integración en el equipo. - Cuadernos de clase y de laboratorio. - Realización de informes ó trabajos bibliográficos. - Nivel de aprovechamiento y actitud de trabajo, interés y participación en todas las actividades propuestas. Su influencia en la calificación global será del 20%. Al igual que en cursos anteriores, si en alguno de los apartados anteriores no se obtuviera, al menos, un 30% de la calificación total, se considerará que no se han logrado los objetivos propuestos y, en consecuencia, el resultado de evaluación será negativo. La no realización por un alumno de alguna de estas pruebas o actividades en la fecha señalada, sin justificación, supondrá una valoración cero. El profesor señalará el tipo de justificación que considere oportuno en cada caso, pudiendo exigir documentación tipo certificado médico. Asimismo será el
profesor quien indique tanto la fecha como la forma más apropiada para realizar dicha actividad o prueba sin descartar un examen oral. El sentido de la evaluación no es únicamente calificar, sino también servir de orientación al alumno y al profesor acerca del progreso en el aprendizaje de la asignatura, de forma que se pongan de manifiesto aquellos aspectos que pueden ser mejorados. Las conclusiones obtenidas a partir de estas observaciones, servirán de base para plantear la recuperación de alumnos cuya evaluación no haya resultado positiva. El profesor recomendará el tipo de actividades de recuperación que considere más apropiadas. Cada evaluación tiene carácter independiente y el hecho de superar una evaluación no supone en ningún caso la superación de evaluaciones anteriores, ya que los contenidos pueden ser muy diferentes. Se calificará a los alumnos en tres sesiones de evaluación, siendo la última de carácter final y ajustándose a los criterios expuestos. Para superar positivamente la evaluación final será condición necesaria haber superado todas y cada una de las evaluaciones. En tal caso la calificación final tendrá en cuenta las calificaciones de todas las evaluaciones aunque no necesariamente con el mismo grado de influencia. Los alumnos que al finalizar el proceso de evaluación hayan obtenido evaluación negativa, podrán realizar las pruebas extraordinarias de septiembre para conseguir los objetivos propuestos. En estas pruebas, únicamente se tomará en consideración, si no se ha comunicado a los alumnos lo contrario, la nota del examen.