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FISICA Y QUIMICA 1 BACHILLERATO

Programacin didctica

1.MAGNITUDES FSICAS Y UNIDADESEsta unidad didctica introduce al alumno en el quehacer cientfico a travs de los conceptos ms simples. Indica cmo sedeben tratar los datos que se obtienen experimentalmente, cmo se organizan expresan seg!n sean magnitudes escalares ovectoriales, el clculo de los errores cometidos la representacin posterior de estos datos mediante grficos que visualmentepermiten un sencillo anlisis.

"o se trata en esta unidad el tpico mtodo cientfico dividido en etapas, que habitualmente memorizan los alumnos sinentenderlo, sino la forma de proceder de los cientficos cuando a se encuentran aplicando este mtodo para dar solucin aalguno de los problemas que intentan resolver.

OBJETIVOS DIDCTICOS

#onocer mane$ar correctamente las magnitudes fsicas fundamentales derivadas. %ealizar cambios de unidades

organizar estas como magnitudes vectoriales o escalares.

&ane$ar correctamente los datos experimentales obtenidos, expresndolos con su error n!mero de cifras significativasadecuados.

%ealizar los principales tratamientos 'confeccin de tablas, representaciones grficas, tratamiento de errores, etc.( de losdatos experimentales.

CRITERIOS DE EVALUACIN

#onocer las magnitudes fsicas fundamentales a partir de ellas saber calcular la ecuacin dimensional de las magnitudesderivadas.

)aber representar vectores en el plano en el espacio, as como realizar con ellos operaciones sencillas.

#onocer las unidades correspondientes a las magnitudes fsicas, as como realizar cambios de unidades.

Escribir resultados experimentales con las cifras significativas correctas.

#alcular el error cuadrtico medio de un con$unto de datos experimentales.

%epresentar grficamente con$untos de datos experimentales.

*educir relaciones entre variables a partir de representaciones grficas.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

&agnitudes fsicas fundamentales derivadas.

&agnitudes vectoriales escalares, coordenadas operaciones con vectores.

+as unidades, factores de conversin.

#ifras significativas. %edondeos.

recisin exactitud de las medidas experimentales.

Errores en las medidas.

+as grficas los datos experimentales.

PROCEDIMIENTOS

#onocer las magnitudes fsicas sus unidades correspondientes.

%ealizar operaciones sencillas de vectores en el plano en el espacio.

*iferenciar entre precisin exactitud.

#onocer las reglas fundamentales para los redondeos.

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%ealizar clculos de errores de medidas.

*ise4ar experimentos con control de variables.

rganizar en tablas representar grficamente diversos con$untos de datos experimentales. 5tilizar diferentes instrumentos de medida de magnitudes fsicas.

ACTITUDES

+impieza meticulosidad en la realizacin de experiencias en la recogida de datos experimentales.

0ctitud positiva de inters hacia la ciencia.

Inters por las revistas de actualidad, divulgacin comunicacin cientfica.

COMPETENCIAS BSICAS

6alorar la importancia de tener un lengua$e propio que permite a los cientficos de cualquier pas del mundo comunicarse

entre s con independencia de su propia cultura. '3ratamiento de la informacin competencia digital.( 0plicar de forma correcta las normas herramientas matemticas aceptadas, para expresar resultados cientficos.

'#ompetencia matemtica.(

ORIENTACIONES DIDCTICAS

1. L"s %",-*$(s /s!"s

En este momento, a los alumnos les resulta difcil apreciar los matices de la clasificacin de vectores en 7vectores ligados8,7vectores deslizantes8 7vectores libres8, por lo que no nos parece necesaria su introduccin.

El mtodo del 7paralelogramo8 para sumar vectores est mu ligado a nuestra experiencia sobre la accin con$unta de variasfuerzas de distinta direccin9 sin embargo, el mtodo del 7polgono8 es ms !til cuando se trata de sumar ms de dos vectores, es esencial para sumar vectores de la misma direccin.

0mbos mtodos permiten reparar en que el mdulo de la suma de dos vectores de distinta direccin no es la suma de losmdulos de los vectores sumandos, algo que nunca se repite con suficiente insistencia. 5no de los problemas resueltospermite hacer hincapi en este singular aspecto de las magnitudes vectoriales.

0. L"s $-"(s

+as definiciones de las unidades se han ido haciendo cada vez menos intuitivas. or ello de$amos que los estudiantesinteresados busquen en internet la definicin actual de las siete unidades fundamentales del )I.

0qu se puede mencionar que la medida de ngulos planos ngulos slidos requiere unidades complementarias: el radin el esterorradin. Esta !ltima no se va a utilizar en ning!n momento del curso, no nos parece necesario insistir en ella. +asactividades en las que se calculan las componentes cartesianas de un vector a partir de las funciones trigonomtricas brindanuna buena ocasin de introducir el radin prevenir a los estudiantes para que seleccionen en sus calculadoras la unidadconveniente 'grados o radianes(.

Es mu importante advertir que a lo largo de todo el libro se utilizar la coma decimal, pero ;las calculadoras cientficas utilizanel punto

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muchas veces. +a actividad C> ilustra bien esta situacin brinda la ocasin de resaltar la necesidad de un buen aparato demedida para obtener una medida precisa.

3. E))+)(s (- '"s %("s

Da que subraar que el error indicado por el experimentador es !nicamente su estimacin del error accidental ' el debido a laresolucin del aparato(, a que si sospechara de la existencia de un error sistemtico, debera volver atrs repetir el traba$ohasta eliminarlo.

or lo tanto, cuando se afirma que el valor real est comprendido entre ' x Fx( ' x G Fx(, se est aceptando que se haneliminado, o corregido, los errores sistemticos.

#uando no se conoce el valor real ' se expresa una medida como x H Fx(, se toma Fx como error absoluto, pero

estrictamente es una cota superior del error absoluto. +a diferencia entre el valor real el valor promedio, x , no se conoce, podra ser menor que la cantidad Fx.

7. L"s ,)8/!"s # '+s "*+s (56()%(-*"'(s

+a representacin masavolumen es una buena ocasin para definir el concepto de densidad e ilustrar la diferencia entre

magnitudes extensivas 'como la masa el volumen( magnitudes intensivas 'como la densidad(.#onviene que los estudiantes se acostumbren a utilizar papel milimetrado siempre que tengan que hacer una representacingrfica.

)e debe resaltar la diferencia entre la representacin de una funcin matemtica definida dada la de un con$unto de datosexperimentales. En este !ltimo caso, la curva debe dibu$arse suavemente, sin pretender que inclua todos los puntos, pero sprocurando que los puntos que no son incluidos en la curva se desven de ella por igual a ambos lados.

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0. EL MOVIMIENTO Y SU DESCRIPCIN+a #inemtica es la parte de la Jsica cuos conceptos se aplican a la vida cotidiana con maor inmediatez facilidad. &uchosde los conceptos cinemticos a han sido traba$ados por los alumnos 'sobre todo si han cursado la asignatura Jsica Kumicade C.A E)(. En este curso, la descripcin de los movimientos se realiza desde el punto de vista matemtico utilizando elclculo vectorial, dndole, de este modo, un carcter ms formal 'aunque no se hace uso de funciones vectoriales ni delclculo diferencial(.

Esta unidad es meramente descriptiva9 permite al alumno calcular conocer las diferentes magnitudes que sirven paraclasificar los movimientos. El estudio de los distintos movimientos se realiza en la siguiente unidad.

OBJETIVOS DIDCTICOS

Introducir los conceptos cinemticos ms importantes describir los tipos de movimiento a partir de las grficas que los

representan.

*escribir matemticamente las magnitudes que permiten distinguir los movimientos. %ealizar clculos a partir de ellas e$emplificar con casos reales.


btener los valores de las magnitudes fundamentales de movimientos rectilneos a partir de sus grficas.

#onstruccin de grficas de movimientos e identificacin de los mismos.

#alcular los vectores desplazamiento velocidad media conociendo sus vectores de posicin en los instantes inicial finaldel movimiento.

%esolver problemas sobre movimiento utilizando ecuaciones sistemas de ecuaciones.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

+os sistemas de referencia.

+a traectoria la posicin.

El vector de posicin el vector desplazamiento. #oordenadas cartesianas.

+a velocidad. 6elocidad media velocidad instantnea.

+a aceleracin.

#omponentes intrnsecas de la aceleracin.

PROCEDIMIENTOS

*ibu$ar el vector de posicin el vector velocidad de un mvil en distintos puntos de su traectoria.

%ealizar operaciones con vectores en coordenadas cartesianas.

*ise4ar realizar experiencias para el anlisis de los distintos tipos de movimientos.

Interpretar grficas de los movimientos, as como construirlas a partir de una tabla de datos.

%esolver problemas numricos utilizando ecuaciones sistemas de ecuaciones sobre movimientos.

ACTITUDES

Inters por las posibilidades de utilizacin del lengua$e grfico en Jsica Kumica.

*isposicin a plantearse interrogantes acerca de fenmenos fsicos que ocurren en la vida diaria.

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#uriosidad por comprobar que algunos trminos de uso en el lengua$e cotidiano a veces no coinciden con el significado enel lengua$e cientfico.

0ctitud positiva hacia las aplicaciones actuales de la cinemtica.

COMPETENCIAS BSICAS

*efinir correctamente las magnitudes implicadas en la descripcin de los movimientos, as como clasificar estos en funcinde los valores de dichas magnitudes. '#ompetencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

0plicar los mtodos matemticos a su alcance para el anlisis de los diferentes tipos de movimientos. '#ompetenciamatemtica.(


1. M+2%(-*+ # ss*(%"s ( )(/()(-!"

Es importante remarcar que el estudio de cualquier movimiento requiere un sistema de referencia. ara precisar la idea derelatividad del movimiento se pueden presentar e$emplos de movimientos cua descripcin vare seg!n el sistema dereferencia adoptado.

0. T)"#(!*+)" # 6+s!4- ( $- %42'

Es preferible introducir primero los conceptos cinemticos prescindiendo del carcter vectorial en el orden siguiente:traectoria, posicin sobre la traectoria, desplazamiento espacio recorrido.

+a descripcin de estas magnitudes en algunos e$emplos por parte de los alumnos les audar a diferenciarlas.

. L"s ,)8/!"s s9*

+a representacin grfica st permite clasificar los movimientos en uniformes variados, as como obtener informacin sobre elsentido de la marcha. #onviene insistir en el hecho de que la forma de la grfica st no guarda relacin alguna con la forma dela traectoria.

3. L+s 2(!*+)(s # '" !-(%8*!"

+os conceptos anteriores deben ser formalizados mediante el uso de vectores. En este caso, el sistema de referencia ser unsistema de e$es de coordenadas cartesianas cuo origen no precisa estar sobre la traectoria.

+os alumnos deben asimilar que, para especificar la posicin de un cuerpo en el plano, se necesitan dos n!meros, que estospueden ser o bien las componentes del vector de posicin o bien su mdulo direccin. E$emplos cotidianos como el $uego delos barcos o la b!squeda del tesoro audarn a fi$ar estos conceptos.

tro punto interesante es la distincin entre el mdulo del vector desplazamiento el desplazamiento sobre la traectoria.

7. L" 2('+!"

)e introduce primero la velocidad como escalar9 despus, el concepto de velocidad media, que es fcil de entender, lavelocidad instantnea, que suele presentar ms dificultad. or ello, es !til mostrar situaciones de la vida cotidiana que losalumnos puedan entender9 por e$emplo, la indicacin 7instantnea8 del velocmetro de un vehculo, o las medidas de velocidad

7instantnea8 realizadas por los radares del control de trfico."o es aconse$able a este nivel emplear extensivamente el concepto de lmite, pero se puede introducir de forma intuitivapensando en intervalos de tiempo cada vez ms peque4os.

*espus de comprobar que los alumnos comprenden estos conceptos, se puede empezar a tratar la velocidad como un vector.)u estudio es ms formal conviene realizar un buen n!mero de e$ercicios para e$ercitarse en el uso de los vectores. or loque se refiere al vector velocidad instantnea, nos limitaremos a su definicin a saber dibu$arlo sobre la traectoria.

:. L" "!('()"!4-

En este apartado se estudia !nicamente la aceleracin en los movimientos rectilneos. Es importante reforzar los conceptos pormedio de la introduccin de situaciones prcticas que despierten el inters de los alumnos, como competicionesautomovilsticas o caractersticas de los vehculos.

%esulta interesante presentar en el aula una revista de coches en la que la caracterstica aceleracin no viene denominadacomo tal, sino como el tiempo que el vehculo emplea en alcanzar los =?? Lm h =. #onvertir estos datos en unidades del )I asimilar el valor numrico de una aceleracin.

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Da que de$ar claro tambin que el concepto de aceleracin puede implicar tanto un aumento como una disminucin de lavelocidad.

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;. L" "!('()"!4- (- '+s %+2%(-*+s !$)2'-(+s

El estudio de las componentes intrnsecas de la aceleracin en un movimiento curvilneo se presenta sin demostracin, dada ladificultad matemtica que conlleva. Es interesante remarcar la utilidad de las componentes intrnsecas en la clasificacin de losmovimientos: rectilneos o curvilneos uniformes o variados.

+a introduccin de estos conceptos permite iniciar al alumno en el estudio del movimiento circular.

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. ESTUDIO DE DIVERSOS MOVIMIENTOS)e describen en esta unidad los movimientos uniformes ms importantes sus aplicaciones. 0dems, muchos movimientosposeen traectorias que no son rectilneas ni circulares porque proceden de la combinacin de diferentes movimientos. )uestudio puede abordarse con un mtodo que propuso /alileo: suponer que son el resultado de dos o ms movimientossencillos que act!an de forma simultnea sobre la partcula en movimiento. Este sistema es mu !til en la descripcin de losmovimientos parablicos de proectiles o balstica.

OBJETIVOS DIDCTICOS

*escribir situaciones representadas por movimientos uniformes, acelerados o no, tanto rectilneos como circulares.

Estudiar los movimientos compuestos mediante los principios de superposicin e independencia.

*escribir movimientos de cuerpos reales como superposicin de movimientos.


Identificar los diferentes movimientos uniformes responder a cuestiones problemas numricos sobre movimientosrectilneos circulares.

#onocer aplicar los principios de independencia superposicin de movimientos a diversas situaciones.

Identificar el tipo de movimiento resultante de la composicin de movimientos rectilneos en la misma direccin.

Identificar el tipo de movimiento resultante de la composicin de movimientos rectilneos perpendiculares.

%esolver cuestiones problemas numricos sobre lanzamientos verticales horizontales.

%esolver cuestiones problemas numricos sobre el lanzamiento oblicuo.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

&ovimientos rectilneos, mru mrua.

&ovimientos circulares, mcu mcua.

rincipio de independencia de movimientos.

rincipio de superposicin de movimientos.

El lanzamiento vertical como e$emplo de superposicin de movimientos en la misma direccin.

El lanzamiento horizontal el lanzamiento oblicuo como e$emplos de superposicin de movimientos perpendiculares.

#aractersticas ms importantes del lanzamiento oblicuo: alcance altura mximos.

PROCEDIMIENTOS

lanteamiento de situaciones como las empleadas por 0ristteles /alileo en sus razonamientos presentes en el texto.

%esolucin de problemas numricos sobre movimientos compuestos, utilizando el principio de superposicin el principiode independencia, corroborando as la igualdad de los resultados.

%ealizacin en el laboratorio de la prctica propuesta en el libro sobre lanzamiento horizontal.

)istematizar la resolucin de los problemas sobre lanzamientos, explorando de forma terica todas las posibilidades sobredatos e incgnitas.

ACTITUDES &ostrar inters por la historia de la ciencia.

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6alorar las posibilidades de utilizacin del lengua$e grfico en Jsica Kumica.

*isposicin a plantear interrogantes sobre fenmenos fsicos de la vida diaria.

*isposicin para el traba$o en grupo en el laboratorio. 0ctitud positiva hacia las aplicaciones actuales de la cinemtica.

COMPETENCIAS BSICAS

&ane$ar correctamente los datos proporcionados por problemas o situaciones referentes al movimiento para resolver losmismos. '#ompetencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

*educir las caractersticas de un movimiento a partir de los instrumentos matemticos que se encuentran al alcance de losalumnos. '#ompetencia para aprender a aprender competencia matemtica.(


1. M+2%(-*+s )(!*'-(+s

)e describen el movimiento rectilneo uniforme el movimiento rectilneo uniformemente acelerado. +os alumnos debernresolver e$ercicios utilizando ecuaciones sistemas de ecuaciones, as como realizar e interpretar grficas de movimientos,aprendiendo a obtener los valores de las magnitudes cinemticas de un caso concreto a partir del anlisis de las grficas xt, vt at.

+a cada de los graves, con o sin velocidad inicial, se estudia como un caso particular de movimiento uniformemente acelerado.

Es fundamental insistir en la necesidad de establecer el origen el sentido positivo del e$e Y antes de escribir ningunaecuacin, a que su aspecto 'aunque no el resultado( depende de esta eleccin. #omo norma general es mu !til situar elcuerpo en la posicin inicial que ocupe, teniendo en cuenta que el origen coincide con el origen de coordenadas9 aunquesiempre ha que remarcar que la eleccin del origen es arbitraria.

0. M+2%(-*+s !)!$'")(s

0unque el estudio de los movimientos circulares, por tratarse de movimientos en dos dimensiones, requiere en principio el usode magnitudes vectoriales, se puede abordar su estudio en forma escalar mediante la introduccin de las magnitudesangulares.

Da que hacer notar a los alumnos la similitud entre las magnitudes angulares las utilizadas en el estudio del movimientorectilneo9 de ah, por tanto, el paralelismo entre las ecuaciones de los movimientos rectilneos los circulares. El apartado secompleta con la relacin existente entre magnitudes angulares lineales.

. C+%6+s!4- ( %+2%(-*+s

+a nocin de que la combinacin de dos o ms movimientos simples 'rectilneos( puede dar como resultado un movimientoms comple$o 'curvilneo en muchos casos( no es evidente para la maora de los alumnos al necesitar un grado maor deabstraccin. or ello, es conveniente empezar con un planteamiento histrico partiendo de las ideas de /alileo su aportacinal problema, enunciando los principios de superposicin e independencia de los movimientos.

3. C+%6+s!4- ( %+2%(-*+s (- '" %s%" )(!!4-

)e analiza la composicin de dos movimientos rectilneos uniformes '&%5( tambin la de un &%5 con un &%50. En elprimer caso son !tiles los e$emplos de movimientos sobre cintas transportadoras, escaleras mecnicas o sobre la cubierta deun barco.

En el segundo caso, algunos e$emplos de cada libre desde un vehculo 'ascensor, globo( con movimiento vertical permitenrelacionar la composicin de movimientos con el lanzamiento vertical.

7. C+%6+s!4- ( %+2%(-*+s 6()6(-!$'")(s

El carcter vectorial de la composicin de movimientos se puede poner de manifiesto mediante e$emplos como el de una barcaque trata de cruzar un ro.

)e deben resolver los problemas utilizando el principio de superposicin para calcular las magnitudes del movimientoresultante tambin utilizando el principio de independencia de movimientos, aplicando sucesivamente los movimientoscomponentes comprobando que se llega al mismo resultado final.

5n caso particular de composicin de un &%5 horizontal un &%50 vertical lo constitue el lanzamiento horizontal. El profesorhar notar que no existe ninguna diferencia entre el movimiento de un ob$eto lanzado horizontalmente el movimiento de cadadel mismo desde un vehculo con velocidad horizontal.

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:. E' '"->"%(-*+ +?'!$+

#onceptualmente se trata de una composicin de movimientos perpendiculares como los del apartado anterior, aunque aqu la

dificultad matemtica es algo maor. Es importante presentar situaciones prcticas que faciliten la comprensin, recordando,sin embargo, que su estudio es una idealizacin de la realidad, a que se prescinde de factores importantes como elrozamiento con el aire.

#onviene acostumbrar a los alumnos a calcular de forma razonada, mediante la combinacin de las ecuaciones delmovimiento, los puntos ms importantes del mismo, alcance altura mximos.

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3. LAS FUERAS Y LOS PRINCIPIOS DE LA DINMICAEl concepto de fuerza es bsico en los contenidos de la E) el Machillerato. En esta unidad didctica, despus de definir elconcepto de fuerza e identificar sus efectos sobre los cuerpos, se enuncian los principios fundamentales de la *inmicaconforme lo hizo "eNton en el siglo O6III se identifican sus implicaciones. )on principios con un importante carcter formativo constituen una parte fundamental de la ense4anza de la Jsica.

OBJETIVOS DIDCTICOS

%econocer los efectos de las fuerzas familiarizarse con los clculos relativos a estas.

recisar las condiciones de equilibrio de los cuerpos.

Enunciar aplicar correctamente los principios de la dinmica enunciados por "eNton. *escribir la interaccin gravitatoria.


Identificar la existencia de fuerzas a partir de los efectos que producen.

%ealizar clculos con fuerzas expresadas en coordenadas cartesianas.

Identificar las fuerzas que act!an sobre cuerpos en equilibrio.

%esolver cuestiones problemas numricos sobre movimiento de cuerpos ba$o la accin de fuerzas.

%esolver cuestiones problemas numricos sobre el tercer principio.

%esolver cuestiones problemas sobre impulso, fuerzas situaciones donde se conserve la cantidad de movimiento.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

+as fuerzas: definicin medida.

#arcter vectorial de las fuerzas.

&omento de una fuerza. Equilibrio.

rimer principio de la dinmica: la inercia.

+as fuerzas el movimiento.

)egundo principio de la dinmica.

Impulso mecnico momento lineal.

3ercer principio de la dinmica: la fuerza como interaccin.

+a interaccin gravitatoria. El peso de los cuerpos. #onservacin del momento lineal.

PROCEDIMIENTOS

0 partir de una experiencia sobre alargamiento de muelles ba$o la accin de fuerzas, deducir un mtodo para medir fuerzas.

%ealizar operaciones con fuerzas expresadas en coordenadas cartesianas.

%elacionar grficas vt con la fuerza que act!a sobre el mvil.

resentar situaciones prcticas donde se manifieste la inercia de los cuerpos.

#omprobar mediante una experiencia en el laboratorio la relacin entre fuerzas aplicadas aceleraciones producidas.

#omprobar mediante experiencias en clase que las fuerzas siempre son interacciones entre cuerpos.

%ealizar experiencias sobre conservacin de la cantidad de movimiento.

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ACTITUDES

*isposicin a plantear interrogantes sobre fenmenos fsicos de la vida diaria.

6alorar la importancia histrica de los principios de "eNton como contribucin fundamental al desarrollo de la Jsica. Jomentar el traba$o en grupo en la realizacin de prcticas de laboratorio.

recisin en el uso del lengua$e cientfico correccin en la escritura de expresiones de Jsica &atemticas.

COMPETENCIAS BSICAS

#onocer dominar la terminologa el lengua$e propios de los problemas relacionados con las fuerzas. '#ompetencia encomunicacin lingPstica competencia matemtica.(

6alorar la importancia que en la evolucin del conocimiento cientfico tuvieron en su poca el conocimiento de las fuerzas los enunciados de "eNton. '#ompetencia social ciudadana.(

ORIENTACIONES DIDCTICAS1. L"s /$()>"s # s$ %("

El concepto de fuerza no es nuevo para los alumnos, pero conviene repasarlo insistiendo en que no se trata de una propiedaddel cuerpo, sino que es el resultado de la accin que otros cuerpos e$ercen sobre l. El uso de resortes dinammetros esaltamente aconse$able tanto para ilustrar la medida de una fuerza como su carcter vectorial.

0. M+%(-*+ ( $-" /$()>"

)e puede empezar exponiendo algunos casos prcticos en los que se ponga de manifiesto que la fuerza aplicada al cuerpo lohace girar, por e$emplo, al abrir o cerrar una puerta o cuando se aprieta o aflo$a una tuerca. El alumno debe entender que elefecto del giro depende no solo de la intensidad de la fuerza, sino tambin de su distancia al punto de giro, de ah lanecesidad de definir una magnitud, el momento de una fuerza, que indique la capacidad de la fuerza para hacer girar el cuerpo.

. E' ($'?)+ ( '+s !$()6+s

En este apartado conviene insistir en las dos ideas fundamentales: la primera, que equilibrio no equivale necesariamente areposo9 la segunda, que el equilibrio exige dos condiciones: fuerza resultante nula momento resultante nulo.

3. L"s /$()>"s # '+s %+2%(-*+s

El movimiento es una experiencia cotidiana los alumnos suelen tener una idea preconcebida del papel que las fuerzas $ueganen l. #uesta traba$o erradicar dicha idea, ms acorde con las teoras aristotlicas que con la fsica moderna. +a me$or formaes volver sobre ello en sucesivas veces, espaciadas en el tiempo, planteando cuestiones que inviten a reflexionar sobre eltema.

7. P)%() 6)-!6+ ( '" -8%!". L" -()!"

+a primera parte de este principio 'si no act!a fuerza alguna, el cuerpo permanece en reposo( es evidente, pero en cambio, lasegunda 'el cuerpo permanece indefinidamente en movimiento rectilneo uniforme( no se comprende con tanta facilidad,puesto que va en contra de lo que todos observamos.

ara facilitar su comprensin, es !til plantear los experimentos de /alileo sobre superficies pulimentadas preguntar larelacin que existe entre el grado de pulimento de la superficie el tiempo que tarda el cuerpo en detenerse. *e esta forma losalumnos llegarn por su cuenta a la conclusin de que, en ausencia de rozamiento, el cuerpo no se detendra nunca.

:. S(,$-+ 6)-!6+ ( '" -8%!"

5no de los posibles errores en la aplicacin de la ecuacin fundamental de la dinmica amJ = es confundir la fuerzaresultante con la fuerza de traccin aplicada al cuerpo. Da que insistir, por tanto, en que la proporcionalidad se cumple entre laaceleracin la fuerza resultante. tro error, menos frecuente, es prescindir del carcter vectorial de las fuerzas para calcularla resultante.

;. I%6$'s+ %(!8-!+ # %+%(-*+ '-("'

Es conveniente remarcar que tanto el impulso como el momento lineal son vectores, que ambos tienen las mismas unidades dimensiones. Es importante que los alumnos relacionen el impulso con el rea ba$o la grfica Jt, diferenciando los casos defuerza constante fuerza variable.

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)e puede comprobar experimentalmente el tercer principio su$etando un muelle a la pared tirando del otro extremo a travsde un dinammetro intercalado para medir el valor de la Faplicada. *espus se repite la operacin tirando de los extremoshasta producir la misma deformacin. +os dinammetros intercalados medirn la misma fuerza que antes, con lo que se

demuestra que la pared e$erca la misma fuerza que la realizada por la mano.

Fs!" # Q$%!" 1 B"!&''()"*+- 1- %/%0&0#I1" *I*2#3I#0

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=. L" -*()"!!4- ,)"2*"*+)"

Da que hacer notar que la fuerza gravitatoria act!a a distancia, sin contacto entre los cuerpos. El peso de un cuerpo es un

caso particular de interaccin gravitatoria en la que la accinreaccin se realiza entre la 3ierra el cuerpo. Es aconse$ablecomentar que, aunque la unidad de peso en el )I es el neNton, en la vida cotidiana todava se usa el Lilopondio, vulgarmentedenominado Lilo '= Qp R S,T "(.

1@. C+-s()2"!4- (' %+%(-*+ '-("'. L+s !&+$(s

+os principios de conservacin son importantes en la fsica porque permiten resolver de forma sencilla situaciones fsicas enlas que act!an fuerzas variables. 3odos se enuncian de la misma manera: si se cumple determinada condicin 'en este caso,ausencia de fuerzas externas(, ha una magnitud que permanece invariable 'en este caso, el momento lineal(.

5n error habitual en la aplicacin del principio de conservacin del momento lineal es olvidar el carcter vectorial de dichamagnitud. )e puede audar a evitar este error resolviendo algunos e$ercicios en dos dimensiones, en los que no sea posibletraba$ar con los mdulos de los vectores.

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7. DINMICA PRCTICA"o basta con conocer los enunciados de los principios fundamentales de la *inmica. +a comple$idad de las situaciones que sepueden presentar en la prctica hace necesaria una aplicacin sistemtica de estos principios. +a &ecnica fsica est en elorigen de la &ecnica tcnica esta tiene un gran desarrollo actualmente. En el presente captulo se describen situacionesprcticas mu comunes se aborda su resolucin.

OBJETIVOS DIDCTICOS

0plicar los principios de la dinmica a movimientos de ob$etos con sin rozamiento.

*escribir los movimientos de cuerpos enlazados mediante cuerdas Uo poleas.

#onocer calcular las magnitudes que causan los movimientos circulares.

Estudiar el movimiento de cuerpos ba$o fuerzas elsticas.


%esolucin de cuestiones tericas numricas mediante la aplicacin del segundo principio.

%esolucin de problemas cuestiones sobre el movimiento de ob$etos sobre planos horizontales e inclinados sinrozamiento.

%esolucin de problemas cuestiones sobre el movimiento de ob$etos sobre planos horizontales e inclinados conrozamiento.

#lculo de tensiones de cuerdas que unen mviles enlazados.

Identificar calcular las fuerzas que ocasionan el movimiento circular.

%esolucin de problemas cuestiones sobre movimiento ba$o fuerzas elsticas.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

0plicacin sistemtica del segundo principio de la dinmica.

Estudio del movimiento rectilneo por la accin de fuerzas constantes.

Estudio del movimiento de cuerpos enlazados.

Juerzas de rozamiento.

*inmica del movimiento circular.

&ovimiento ba$o fuerzas elsticas.

PROCEDIMIENTOS

&edir explicar las indicaciones de una bscula electrnica de ba4o con un ob$eto sobre ella, situada dentro de unascensor desde que arranca hasta que frena.

&edir con dos dinammetros las componentes tangencial normal del peso de un cuerpo situado sobre un plano inclinado.

bservar, mediante dinammetros intercalados, las tensiones que experimentan las cuerdas que unen cuerpos enlazadosen movimiento.

oner de manifiesto la existencia de fuerzas de rozamiento en diversas situaciones prcticas.

Identificar la fuerza centrpeta como causa de diversos movimientos circulares.

bservar el movimiento de ob$etos que penden de muelles e identificar las variables que influen en dicho movimiento.

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ACTITUDES

3omar conciencia de la importancia de la mecnica fsica 'esttica dinmica( en m!ltiples aspectos de la tcnica, como

construcciones civiles de edificios, puentes, etc. &ostrar una actitud investigadora en la resolucin de problemas tericos prcticos.


*isposicin para el traba$o en grupo.

COMPETENCIAS BSICAS

0plicar de forma correcta los principios de la dinmica a la resolucin de problemas. '#ompetencia en el conocimiento lainteraccin con el mundo fsico.(

Identificar las caractersticas de las fuerzas que provocan los diferentes tipos de movimiento. '#ompetencia para aprender aaprender.(

0plicar correctamente los conocimientos matemticos precisos para mane$ar las magnitudes descritas en la unidad.'#ompetencia matemtica.(


1. M+2%(-*+ )(!*'-(+ 6+) '" "!!4- ( /$()>"s !+-s*"-*(s

)e pretende que los alumnos aprendan a aplicar la segunda le de la dinmica de una forma sistemtica, empezandoprimero por identificar el cuerpo cuo movimiento se quiere estudiar dibu$ando a continuacin las fuerzas aplicadas sobrel.

or lo que se refiere a la descomposicin de fuerzas, es aconse$able empezar con e$emplos de movimientos sobre un planohorizontal , una vez asimilados estos, continuar con planos inclinados.

0lgunos alumnos suelen tener dificultad para identificar el ngulo del plano inclinado en el esquema de las fuerzas9 una

buena recomendacin es animarlos a realizar dibu$os grandes claros con auda de una regla.0. M+2%(-*+ ( !$()6+s $-+s 6+) !$()"s

5na vez comprendido el proceso de aplicacin de la segunda le al caso de un !nico cuerpo, no resulta demasiadocomplicado extenderlo al caso de dos o ms cuerpos unidos por cuerdas.

5na advertencia !til para los alumnos es que deben diferenciar mediante subndices las masas las fuerzas que act!ansobre cada cuerpo, para evitar confusiones en el momento de la aplicacin numrica.

. L"s /$()>"s ( )+>"%(-*+

+a fuerza de rozamiento esttico suele plantear ms dificultades que la de rozamiento cintico. 0unque en la maor partede los problemas los cuerpos estn en movimiento, conviene poner algunos e$emplos de cuerpos en reposo para poner demanifiesto que no siempre la fuerza de rozamiento esttica es igual a su valor mximo.

or otro lado, los alumnos deben tener presente que el valor de N, necesario para calcular el rozamiento, puede variar

seg!n la situacin fsica.3. D-8%!" (' %+2%(-*+ !)!$'")

#onviene de$ar mu claro a los alumnos que los movimientos circulares se producen porque ha una fuerza que forma unngulo de S?A con la velocidad en todo momento. Esta es la fuerza que denominamos centrpeta.

Es importante insistir en el hecho de que la fuerza centrpeta no se debe incluir en el dibu$o inicial de las fuerzas aplicadas alcuerpo 'no ha, por lo general, un !nico cuerpo responsable de esta fuerza(. +a fuerza centrpeta es la que necesitamos paraequilibrar el movimiento circular una vez que estn aplicadas todas las dems.

tro punto esencial es la eleccin correcta de los e$es para la descomposicin de las fuerzas 'uno siempre dirigido hacia elcentro de la circunferencia el otro perpendicular al primero(.

7. Es*$+ ( /$()>"s ('8s*!"s

"o se trata, en este apartado, de estudiar el movimiento vibratorio armnico simple. )e analizan !nicamente situaciones de

cuerpos unidos a un muelle que se encuentran en reposo. El ob$etivo es presentar la fuerza elstica como un e$emplo defuerza variable proporcional a la deformacin del muelle.

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0 efectos prcticos, la fuerza recuperadora e$ercida por el muelle sobre el cuerpo es equivalente a la tensin e$ercida poruna cuerda, con la diferencia de que su valor vara seg!n la posicin del cuerpo.

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:. ENERGA MECNICA Y TRABAJOEl alumno se enfrenta en esta unidad a los conceptos de traba$o energa. El traba$o es uno de los dos procedimientos quetienen los cuerpos de intercambiar la energa. +a relacin entre el traba$o la energa mecnica es un concepto fundamentalque se aborda primero mediante la relacin entre el traba$o con las variaciones de energa cintica , posteriormente, con lasvariaciones de energa potencial. 0simismo, la unidad presenta situaciones con e$emplos de conservacin disipacin de laenerga mecnica

OBJETIVOS DIDCTICOS

Establecer las caractersticas de la energa en general de la energa mecnica en particular.

Interpretar el traba$o como mtodo de variar la energa mecnica de los cuerpos.

*efinir la potencia como una magnitud asociada a la energa en sus diversas transformaciones establecer el principio deconservacin de la energa.


Identificar las fuentes, los tipos las transformaciones de la energa.

#alcular numricamente la energa mecnica de cuerpos en diversas posiciones estados de movimiento.

%esolver cuestiones problemas sobre el traba$o realizado por fuerzas constantes.

%esolver problemas cuestiones sobre la relacin entre el traba$o las energas cintica potencial.

%esolver problemas cuestiones sobre la potencia como velocidad de transferencia de energa.

0plicacin del principio de conservacin de la energa mecnica con e$emplos numricos.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

El concepto de energa.

+a energa mecnica.

*efinicin de traba$o.

3raba$o energa cintica.

3raba$o energa potencial.

3raba$o potencia.

#onservacin de la energa mecnica. *isipacin de la energa mecnica.

5so de las fuentes energticas.

PROCEDIMIENTOS

%ealizar una aproximacin al concepto de energa a travs de sus propiedades.

resentar e$emplos de ob$etos que poseen energa mecnica e identificar de qu tipo es 'cintica o potencial(.

*efinir la energa potencial de un modo general e identificar diversos tipos, como la gravitatoria o la elstica.

%elacionar el traba$o realizado sobre un cuerpo con la energa cintica Uo potencial que adquiere mediante e$emplosprcticos.

*efinir la potencia como una velocidad de transferencia de energa.

%ealizar prcticas de laboratorio sobre conservacin de la energa mecnica.

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ACTITUDES

0ceptacin de los postulados fsicos como afirmaciones sin demostracin pero que permiten construir teoras !tiles.

Inters por la informacin sobre la energa en sus diferentes facetas por sus implicaciones sobre la sociedad. 3oma de conciencia sobre lo inevitable de la disipacin de la energa sus consecuencias.


3oma de conciencia sobre la problemtica del modelo energtico actual en las sociedades desarrolladas.

COMPETENCIAS BSICAS

0nalizar de forma razonada con argumentos cientficos las implicaciones que la demanda energtica actual tiene sobre elmedio ambiente. '#ompetencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

0plicar conocimientos matemticos a los clculos con las magnitudes descritas en la unidad. '#ompetencia matemtica.(

*emostrar un espritu crtico hacia las decisiones aceptadas por la sociedad en materia energtica. '0utonoma e

independencia personal.(


1. L" (-()," # s$s 6)+6("(s

)e puede introducir la unidad revisando ideas que el alumnado a ha estudiado en cursos anteriores: distintas formas deenerga, transferencia de energa entre sistemas, conservacin de la energa, degradacin de la energa, etc.

Es oportuno analizar las transformaciones energticas en procesos cotidianos en aparatos de uso com!n, como algunoselectrodomsticos, insistiendo en la prdida de energa !til en todos los casos.

0. E' *)"?"+

Es importante resaltar que el traba$o no es una forma de energa. #onviene realizar e$ercicios numricos para que el alumno se

familiarice con este concepto9 es adecuado incluir clculos grficos del traba$o en casos sencillos.*ebe resaltarse que el traba$o nulo, como en el movimiento circular uniforme, no da lugar a variaciones en la energa delcuerpo. 3ambin es importante destacar el traba$o negativo de las fuerzas de rozamiento su relacin con la degradacin de laenerga.

. L" (-()," %(!8-!" # s$ !+-s()2"!4-

Pgina de la izquierda.#onviene se4alar muchos e$emplos de energa cintica de energa potencial en la vida cotidiana. Elalumnado tiende a identificar energa potencial con la energa potencial gravitatoria, por lo que es necesario incluir e$emplos deotras formas de energa potencial, como la elstica.

Es preciso destacar el carcter arbitrario del origen para las energas potenciales.

Pgina de la derecha.Es necesario insistir en que la energa mecnica de un cuerpo se conserva solo si no ha fuerzas derozamiento, lo que realmente no sucede nunca. El anlisis de casos reales aproximados, como las vagonetas de las monta4asrusas o la cada de cuerpos, permite estudiar la conversin entre energas potencial cintica. 3ambin es oportuno el anlisisde esta conversin en un cuerpo suspendido de un muelle.

3. T)"?"+ # (-()," !-*!"

Es necesario destacar en el teorema de las 7fuerzas vivas8 que su aplicacin es procedente cuando no ha variacin de laenerga potencial del cuerpo. +os e$ercicios numricos referidos a movimiento de vehculos son oportunos para practicar laaplicacin del teorema.

7. T)"?"+ # (-()," 6+*(-!"'. F$()>"s !+-s()2"*2"s

Es necesario destacar en este caso que la variacin de energa potencial de un cuerpo es igual al traba$o realizado sobre lcuando la velocidad se mantiene constante no ha prdidas por rozamiento.

El concepto de fuerza conservativa es difcil para el alumnado. Es conveniente e$emplificarlo con casos sencillos en los que semuestre que, si ha fuerzas de rozamiento, el traba$o realizado entre dos posiciones depende de la traectoria.

:. T)"?"+ # 6+*(-!"

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;. Ds6"!4- ( '" (-()," %(!8-!"

+a me$or forma de familiarizar al alumnado con la idea de que el traba$o de las fuerzas de rozamiento equivale a la energa

mecnica disipada es el anlisis de situaciones reales la realizacin de e$ercicios numricos. "uevamente el movimiento devehculos permite ilustrar estas ideas con situaciones prximas a los estudiantes. 3ambin son oportunas las experiencias conplanos inclinados su anlisis cualitativo.

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;. ENERGA TRMICA Y CALOREn esta unidad didctica se aborda la relacin existente entre la aportacin de energa a un sistema la variacin detemperatura que experimenta. +os conceptos de calor temperatura son particularmente comple$os de asimilar de formaprecisa por los alumnos, se prestan a la existencia de concepciones espontneas falsas difciles de erradicar. +a amplitud deltema a tratar hace necesaria una cuidada eleccin de los contenidos a desarrollar.

OBJETIVOS DIDCTICOS

#onocer utilizar, en la resolucin de problemas diversos, conceptos relacionados con el calor la temperatura.

Establecer los principios primero segundo de la termodinmica.

CRITERIOS DE EVALUACIN #onocer las escalas termomtricas resolver cuestiones sobre las mismas.

*eterminar cantidades de energa que intercambian sistemas fsicos mediante procesos de calor traba$o.

%esolver problemas cuestiones sobre mezclas de sustancias en condiciones de aislamiento.

%esolver problemas cuestiones sobre los efectos del calor sobre los cuerpos.

%esolver problemas cuestiones mediante el primer principio de la termodinmica.

%esolver problemas cuestiones sobre rendimientos de mquinas trmicas.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

#oncepto termodinmico de temperatura.

+as escalas termomtricas.

#oncepto cintico de temperatura.

El calor la energa trmica.

&ecanismos de propagacin de la energa trmica.

+a dilatacin de los cuerpos.

+os cambios de estado.

rimer principio de la termodinmica.

)egundo principio de la termodinmica.

PROCEDIMIENTOS

#omprobar, mediante recipientes con agua a diferentes temperaturas, que las sensaciones de calor o fro son relativas.

&edir temperaturas con termmetros de mercurio.

/raduar capilares de mercurio en distintas escalas termomtricas.

#omprobar que al realizar un traba$o sobre un sistema 'por e$emplo, agitar el agua de un vaso(, su temperatura aumenta.

bservar dilataciones cambios de estado.

*eterminar calores especficos de slidos mediante un calormetro.

%esolver cuestiones numricas sobre los principios de la termodinmica.

*escribir el funcionamiento de un motor de explosin e identificar sus partes con las de las mquinas trmicas.

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ACTITUDES

0preciar la importancia histrica de la formulacin de los principios de la termodinmica su implicacin en la fabricacin

de mquinas trmicas. 3omar conciencia de los problemas que tiene la sociedad actual para la produccin la transformacin de la energa.


&ostrar una actitud positiva hacia la necesidad de ahorrar energa.

COMPETENCIAS BSICAS

*istinguir las diferentes teoras que en la historia de la humanidad han dado una explicacin a los fenmenos relacionadoscon la transmisin de energa mediante calor. '#ompetencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

%econocer los problemas con los que se enfrentan los pases desarrollados para producir transformar la energa con unrendimiento adecuado a sus necesidades. '0utonoma e independencia personal.(


1. T(%6()"*$)". E-()," *)%!"

Experiencias como la percepcin de la temperatura mediante el tacto, la comprobacin experimental de los puntos fi$os de untermmetro o la medida de temperaturas de cuerpos, facilitan la asimilacin del concepto de temperatura. #onviene insistir enla idea del equilibrio trmico su e$emplificacin en situaciones habituales de la vida cotidiana.

Es preciso destacar los conceptos de movimiento trmico energa trmica. El alumnado debe ser capaz de explicar lascaractersticas de slidos, lquidos gases a partir de la teora cintica. 3ambin conviene resaltar la explicacin del equilibriotrmico a partir de esta teora. +a idea clave es la comprensin de la relacin de la temperatura con la energa cintica de laspartculas que forman el cuerpo9 los e$ercicios numricos sencillos sirven para afianzar esta comprensin. +a constante deMoltzmann se puede tratar como una mera constante de proporcionalidad sin insistir en ella.

0. E' !"'+). C"'+)%(*)"

+as referencias a la teora del calrico son una buena introduccin al estudio del calor. 3ambin es oportuno destacar elsignificado profundo del experimento de Woule: el calor est relacionado con la energa9 aunque la idea fundamental que debecaptar el alumnado es que el calor no es una energa, sino un modo de transferir energa entre sistemas.

#omo proceso inverso al experimento de Woule es oportuno introducir el traba$o de expansin de un gas como otro modo detransferir energa.

Es necesario destacar algunas ideas en este epgrafe: la capacidad calorfica de un cuerpo depende de su masa , en cambio,el calor especfico no depende de la masa es una caracterstica de cada sustancia. En los e$ercicios numricos esfundamental el uso correcto de los signos positivos negativos, que es lo que puede plantear maores dificultades alalumnado.

. P)+!(%(-*+s ( 6)+6","!4- (' !"'+)

*iversos e$emplos sencillos tomados de la vida cotidiana permiten ilustrar las caractersticas propias de los modos de

propagacin del calor por conduccin conveccin. 3ambin las referencias a materiales aislantes permiten e$emplificar estasideas.

#onviene resaltar que en la radiacin se puede dar la propagacin del calor sin un medio material. Es oportuno enlazar estaidea con la energa solar su importancia para la vida en la 3ierra, profundizar en los distintos modos de aprovechamiento dela energa radiante del )ol.

3ambin es adecuado relacionar los mecanismos de propagacin del calor con la explicacin de diversos aspectosmeteorolgicos.

3. L+s (/(!*+s (' !"'+)

+a idea fundamental es relacionar la dilatacin con la teora cintica. #onviene destacar tambin que todos los gases tienen elmismo coeficiente de dilatacin c!bica. +a realizacin de sencillos e$ercicios numricos permite que el alumnado percibaadecuadamente el orden de magnitud de las dilataciones en slidos su importancia en la vida cotidiana.

3ambin el alumnado debe aplicar con soltura la teora cintica para explicar los cambios de estado. E$ercicios numricossencillos permiten aplicar el concepto de calor latente de cambio de estado, as como adquirir soltura en la aplicacin delconvenio de signos en las energas absorbidas cedidas.

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Es el momento de plantear problemas numricos en los que intervengan tanto calentamientos enfriamientos como cambiosde estado, para aplicar todos los conceptos estudiados en la unidad.

"o deben olvidarse los e$emplos de cambios de estado en la vida diaria ni experiencias sencillas de fusin de variacin de latemperatura con el tiempo de cuerpos que se enfren o se calienten.

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7. L" *()%+-8%!" # s$s 6)-!6+s

)e debe mostrar el primer principio de la termodinmica como expresin del principio de la conservacin transformacin de la

energa.Es necesario familiarizar al alumnado con el criterio moderno de signos del calor del traba$o en termodinmica9 la realizacinde e$ercicios numricos contribue eficazmente a esta familiarizacin.

#onviene relacionar el segundo principio de la termodinmica con la degradacin de la energa. El alumnado debe alcanzar acomprender por qu las mquinas trmicas no pueden tener rendimientos del =??X.

+as explicaciones sobre el mvil perpetuo de segunda especie son atractivas contribuen a la comprensin del segundoprincipio.

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ACTITUDES

%econocimiento de la importancia del enunciado de las lees de la electrosttica en el siglo OIO. &ostrar inters por el conocimiento de la electricidad como fundamento de una parte mu importante de la tecnologa

actual.

6alorar la importancia de emplear correctamente las expresiones matemticas las notaciones vectoriales de las fuerzas los campos elctricos.

Esmero en las representaciones grficas, como el dibu$o de los campos elctricos por medio de las lneas de campo lassuperficies equipotenciales para sistemas de cargas puntuales sencillas.

COMPETENCIAS BSICAS

#onocer las lees bsicas que definen las interacciones electrostticas as como la notacin matemtica necesaria para sudescripcin. '#ompetencia matemtica competencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

%econocer el avance social econmico que produ$o el descubrimiento de la electrosttica. '#ompetencia social ciudadana.(

6alorar la importancia que en la descripcin de la materia tiene el descubrimiento de las cargas elementales. '0utonoma eindependencia personal.(


1. N"*$)"'(>" ('!*)!" ( '" %"*()". L" !")," ('!*)!"

#onviene iniciar la unidad con la observacin de fenmenos electrostticos sencillos su explicacin a partir de la naturalezaelctrica de la materia de la existencia de dos tipos de carga elctrica.

+os alumnos deben comprender que la carga elctrica es una magnitud cuantizada que su unidad natural es el electrn.

3ambin es necesario destacar que la carga elctrica es una magnitud que se conserva.0. L" -*()"!!4- ('!*)!" '(# ( C+$'+%?

+os alumnos tienen dificultades para comprender que la fuerza entre dos cargas elctricas depende del medio en el que seencuentren, es decir, que la 7constante8 K depende del medio. 3ambin tienen dificultad para mane$ar relacionar losconceptos de constante dielctrica absoluta relativa. +a aplicacin de la le de #oulomb, por otra parte, no est prxima aexperiencias de la vida cotidiana. or todo ello, es un epgrafe que requiere tiempo la realizacin de diversos supuestosnumricos para progresar en su dominio.

. E' !"%6+ ('!*)!+ # s$ )(6)(s(-*"!4-

El concepto de campo siempre es difcil de comprender. +o ms oportuno es la aproximacin operativa mediante la idea deespacio en el que act!an fuerzas sobre las cargas elctricas.

*ebe resaltarse que la intensidad de campo es una forma de describir el campo asociando una magnitud a cada punto delmismo. Es necesario resaltar su carcter vectorial cmo la fuerza sobre una carga situada en el campo depende del signo de

esta.3ambin conviene insistir en que el campo elctrico creado por una carga puntual es un caso particular de campos elctricos no la situacin general.

El principio de superposicin de campos elctricos debe interpretarse como un mtodo para calcular la intensidad del campoen el caso de que lo generen varias cargas elctricas. +os e$ercicios numricos sobre intensidades de campo elctrico suelenser comple$os farragosos para el alumnado9 por ello, no es conveniente plantear distribuciones de carga excesivamentecomple$as.

+as lneas de fuerza deben presentarse como un mtodo para visualizar el campo, pero se debe insistir en que son lneasimaginarias sin correlato real. 0 pesar de esto ha que relacionar la densidad de las lneas de campo en una zona con el valorde la intensidad del campo en la misma.

El alumnado debe ser capaz de $ustificar la representacin de un campo elctrico uniforme mediante lneas paralelas.

3. E-()," 6+*(-!"' # 6+*(-!"' ('!*)!+

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+a energa potencial elctrica permite abordar un caso de energa asociada a la posicin distinto de los a estudiados,fundamentalmente la gravitatoria la elstica. +a maor dificultad para los alumnos puede estar en aplicar correctamente losconvenios de signos seg!n el traba$o sea realizado por o en contra de las fuerzas del campo.

0dems de la descripcin vectorial del campo mediante la intensidad de campo, se puede describir el campo elctricomediante una magnitud escalar asociada a la energa: el potencial elctrico. #onviene resaltar el carcter escalar de estamagnitud, que $ustifica la aditividad algebraica de potenciales en un punto.

Es necesario resolver diversos e$ercicios numricos relacionados con la diferencia de potencial para que el alumno comprendael signo del traba$o realizado al desplazar una carga entre dos puntos.

7. Ds*)?$!4- ( !"),"s ('!*)!"s (- !+-$!*+)(s # "s'"-*(s

+os alumnos son capaces de comprender explicar el porqu de las diferentes distribuciones de carga en conductores aislantes. +a aplicacin al caso de los conductores esfricos permite retomar conceptos de epgrafes anteriores.

:. E-()," ( $- !+-$!*+) !"),"+. C+-(-s"+)(s

El estudio de la capacidad elctrica puede limitarse a conductores esfricos. +os alumnos deben comprender que loscondensadores pueden almacenar energa. 0lgunas experiencias sencillas de carga descarga de condensadores en el

laboratorio pueden aclarar estos conceptos. 3ambin es !til mostrar el papel frecuente de los condensadores en aparatos deuso cotidiano.

Fs!" # Q$%!" 1 B"!&''()"*+- 0

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=. LA CORRIENTE ELCTRICAEn esta unidad didctica se describen los conceptos teoras necesarios para dar una interpretacin cientfica alfuncionamiento de los circuitos dispositivos elctricos que se emplean en la prctica diaria. +a energa transportada porcorriente elctrica se transforma en el hogar en las industrias en otras formas de energa: luminosa, mecnica, qumica, etc., tambin se disipa mediante calor se transfiere a otros cuerpos.

OBJETIVOS DIDCTICOS

%econocer las magnitudes elctricas fundamentales relacionadas con los circuitos elctricos.

Estudiar los circuitos elctricos elementales de corriente continua.

%esolver circuitos comple$os problemas relacionados con la disipacin energtica debida al paso de la corriente.


#onocer los conceptos de intensidad resistencia resolver cuestiones problemas sobre los mismos.

#onocer el concepto de fuerza electromotriz de un generador resolver cuestiones problemas sobre el mismo.

#alcular asociaciones de resistencias aplicar la le de hm al clculo de diversas magnitudes en un circuito.

%esolver problemas cuestiones de circuitos con generadores receptores utilizando la le de hm generalizada.

#alcular la energa disipada por diversos elementos de un circuito.

%esolver circuitos comple$os de corriente continua mediante las lees de Qirchhoff.

CONTENIDOSCONCEPTOS

+os portadores de carga la corriente elctrica.

+a intensidad de corriente.

*iferencia de potencial, resistencia elctrica le de hm.

+a fuerza electromotriz.

0paratos de medida.

0sociaciones de resistencias.

0spectos energticos en un circuito. +e de hm generalizada.

#lculos de intensidades en circuitos comple$os.

PROCEDIMIENTOS

Identificar los portadores de carga en los slidos, los lquidos los gases.

#onstruir un circuito con una pila, un resistor comercial un interruptor, colocando adecuadamente un ampermetro unvoltmetro.

#omprobar el cumplimiento de la le de hm en los extremos de la resistencia.

#omprobar el cumplimiento de la le de hm en los bornes del generador.

#alcular el coste de funcionamiento de diversos electrodomsticos conociendo su potencia 'que viene indicada por le(.

Efectuar diversas medidas elctricas con el polmetro.

#alcular mediante las lees de Qirchhoff las intensidades que recorren redes elctricas.

ACTITUDES

&ostrar inters por el conocimiento del funcionamiento uso de los electrodomsticos ms corrientes.

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#uidado en el monta$e de circuitos elctricos, adoptando las precauciones necesarias para la proteccin de las personas dispositivos.

%espeto a las normas de seguridad en las instalaciones elctricas.

*esarrollo de hbitos de ahorro de energa elctrica.

COMPETENCIAS BSICAS

#onocer aplicar las lees fsicas que permiten la resolucin de cualquier tipo de circuito elctrico. '#ompetencia en elconocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

%econocer el avance social econmico que ha motivado el descubrimiento de la corriente elctrica sus m!ltiplesaplicaciones. '#ompetencia social ciudadana.(

%econocer el peligro que conlleva el uso de dispositivos cuo funcionamiento est basado en la corriente elctrica mostrar respeto por las normas de seguridad en las instalaciones elctricas. '0utonoma e independencia personal.(


1. L" -*(-s" ( !+))(-*(

Es un epgrafe de revisin de conceptos estudiados en cursos anteriores. #onviene delimitar claramente los conceptos decorriente estacionaria, continua, alterna peridica, los sentidos real convencional.

0. L" )(ss*(-!" ('!*)!"

Es oportuna la realizacin de e$ercicios numricos cuidando la utilizacin correcta de las unidades de medida del )I. 3ambines conveniente comparar la distinta resistividad de diferentes conductores relacionarlos con sus usos en la vida diaria.

. G(-()"+)(s ('!*)!+s # /$()>" ('(!*)+%+*)>

)e pueden identificar diversos generadores de corriente elctrica de uso com!n. Es necesario resaltar que su caractersticaprincipal es la fuerza electromotriz debe insistirse en el significado fsico de esta magnitud.

3. A6")"*+s ( %("

+os alumnos tienen dificultades para comprender el fundamento de los aparatos de medida. )e puede aclarar este fundamentocon sencillas experiencias con galvanmetros. )e debe llegar a utilizar con soltura ampermetros voltmetros para medirmagnitudes elctricas, conectndolos correctamente. El empleo de polmetros digitales facilita estas experiencias.

7. C)!$*+s ('!*)!+s. As+!"!+-(s ( )(ss*(-!"s

0unque la realizacin de e$ercicios numricos permite a los alumnos familiarizarse con el clculo de resistencias equivalentes,es mu conveniente comprobar los clculos con experiencias sencillas para percibir que los clculos relativos a asociacionesde resistencias tienen un correlato real.

El monta$e de circuitos con asociaciones de resistencias es una buena ocasin para utilizar los aparatos de medida constatarexperimentalmente algunas ideas estudiadas: la igualdad de diferencias de potencial en las asociaciones en paralelo o la sumade estas diferencias de potencial en las asociaciones en serie, etc.

:. L+s !)!$*+s ('!*)!+s # '" (-(),"

+as transformaciones energticas en un circuito se deben plantear como una aplicacin del principio de conservacin de laenerga9 la le de hm generalizada es, en definitiva, la expresin para circuitos elctricos de la conservacin de la energa. +afuerza contraelectromotriz, que presenta dificultades de comprensin para el alumnado, se debe considerar como la parte de laenerga aplicada transformada en energa !til en los receptores. +a resolucin de e$ercicios numricos en circuitos sencillosauda al alumnado a familiarizarse con la le de hm generalizada.

Es necesario destacar que la potencia elctrica es simplemente la aplicacin del concepto general de potencia a circuitoselctricos. #onviene familiarizar al alumnado con los valores aproximados de la potencia que consumen los aparatos elctricosde uso frecuente en la vida cotidiana.

;. R(s+'$!4- ( !)!$*+s !+%6'(+s ( !+))(-*( !+-*-$"

)e suelen presentar dificultades en la aplicacin correcta de los signos de las intensidades de corriente de las diferencias depotencial en los circuitos comple$os. or ello es necesario que se e$ercite la asignacin de los sentidos a estas magnitudes se

comprenda su carcter convencional.

Fs!" # Q$%!" 1 B"!&''()"*+- @- %/%0&0#I1" *I*2#3I#0

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+a resolucin de diversos circuitos es la forma ms eficaz de familiarizar al alumnado con la aplicacin de las lees deQirchhoff. +os circuitos con tres nudos son los ms apropiados9 los circuitos con una comple$idad maor son mu difciles paraeste nivel no audan a entender me$or la resolucin de circuitos elctricos.

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1@. LA MATERIA Y SUS PROPIEDADESEn esta unidad didctica se repasan conceptos a conocidos, como los estados de agregacin de la materia que se interpretana partir de la teora cintica9 se realiza una clasificacin de los sistemas materiales en homogneos heterogneos,procediendo a la descripcin de los mismos, definiendo e identificando e$emplos de mezclas homogneas sustancias puras,compuestos elementos. Es la base para abordar las lees fundamentales de la Kumica.

OBJETIVOS DIDCTICOS

%ealizar una descripcin macroscpica de las formas en las que se presenta la materia.

%econocer los cambios fsicos los cambios qumicos.

Identificar elementos compuestos dise4ando procedimientos de separacin.


Identificar las principales propiedades de los slidos, lquidos gases, $ustificarlas mediante la teora cintica.

Identificar los distintos tipos de mezclas dise4ar procedimientos de separacin.

%esolver problemas cuestiones sobre disoluciones solubilidad.

%esolver problemas cuestiones sobre las sustancias puras su reconocimiento.

*iferenciar cambios fsicos cambios qumicos.

Identificar los distintos tipos de sustancias puras.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

+a naturaleza discontinua de la materia.

+os estados de agregacin.

&ezclas homogneas heterogneas.

+as disoluciones.

+as dispersiones coloidales.

)ustancia qumica.

+os cambios fsicos qumicos.

+as sustancias puras: elementos compuestos.

PROCEDIMIENTOS

%epresentar mediante modelos de bolas un slido, un lquido un gas.

bservar a simple vista con microscopio mezclas heterogneas, como el barro la sangre.

)eparar mezclas homogneas heterogneas.

reparar disoluciones saturadas no saturadas.

*estilar una disolucin de agua alcohol.

bservar el efecto 3ndall en una dispersin coloidal.

Identificar sustancias puras por la constancia de sus puntos de ebullicin.

*eterminar el punto de fusin de una sustancia pura.

+levar a cabo cambios fsicos qumicos.

*escomponer compuestos mediante calcinacin electrlisis.

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ACTITUDES

%espeto a las normas de seguridad que se deben observar en el laboratorio de qumica que deben ser explicadas por el

profesor en cada caso. Inters por la observacin rigurosa de la materia sus propiedades.

%econocimiento del valor histrico del descubrimiento de los elementos ante las dificultades histricas para diferenciarlosde los compuestos.

*esarrollo de hbitos de pensamiento basados en el mtodo cientfico.

COMPETENCIAS BSICAS

#onocer las diferentes formas en que se presenta la materia as como los procedimientos bsicos para la separacin desus componentes. '#ompetencia en el conocimiento la interaccin con el mundo fsico.(

*educir las caractersticas de una sustancia a partir de la respuesta a las diferentes pruebas a las que se la puede someter.'#ompetencia para aprender a aprender.(

6alorar la importancia de la aplicacin del mtodo cientfico en la descripcin ordenada de la materia sus propiedades.'0utonoma e independencia personal.(


1. M"*()" &+%+,-(" # &(*()+,-("

)e puede introducir la unidad revisando las ideas sobre la clasificacin de los sistemas materiales en homogneos heterogneos, aportando e$emplos de cada uno de ellos. +a introduccin del concepto de fase, como cada una de las parteshomogneas de un sistema, es mu importante, as como comprender que una fase homognea puede estar constituida poruna sustancia o por una disolucin.

0. S$s*"-!"s %(>!'"s # s+'$!+-(s

Es importante resaltar que el concepto de sustancia en qumica no coincide con el de sustancia en el lengua$e de la vidacotidiana. 0s, en el lengua$e corriente se puede decir que la leche es una sustancia, pero en qumica este trmino sereserva para las sustancias puras. #on todo, la denominacin sustancia pura es redundante, puesto que una porcin demateria, si no es pura, no es realmente una !nica sustancia. +a denominacin sustancia qumica o especie qumica es msadecuada.

. Ds6()s+-(s !+'+"'(s

+a definicin de dispersin coloidal como una mezcla heterognea que precisa de un microscopio para distinguir sus faseses una primera aproximacin a la comprensin del concepto, que debe ser complementada con una visin microscpica deltama4o de las partculas coloidales.

%ecalcar que la apariencia fsica de una dispersin coloidal corresponde al estado fsico de la fase dispersante e ilustrarlocon e$emplos: sol, emulsin, emulsin slida, aerosol slido lquido, espumaY

3. Ds+'$!+-(s s"*$)""s -s"*$)""s # s+?)(s"*$)""s

El concepto de solubilidad de una sustancia va ligado al concepto de disolucin saturada. Es importante notar que la manerahabitual de expresar la solubilidad difiere de la manera en que se expresa la concentracin en masa de una disolucin, aque la masa mxima de soluto que se disuelve se refiere a una determinada masa de disolvente no a la masa o el volumende la disolucin que se forma.

+os alumnos deben diferenciar entre disolucin insaturada, saturada sobresaturada, saber la posicin que ocupan estasdisoluciones en los diagramas que representan la curva de solubilidad de una sustancia. 3ambin es mu importantediferenciar los conceptos de disolucin concentrada diluida de los conceptos de disolucin insaturada saturada.

7. S(6")"!4- ( %(>!'"s

+os mtodos de separacin de mezclas permiten determinar si una muestra es una sustancia pura. El cuadro resumen delos mtodos de separacin de mezclas de la pgina >?? es una buena sntesis de estos mtodos, basada en la diferentepropiedad en la que se fundamenta cada uno de ellos.

#onviene prestar atencin al aprendiza$e de los trminos que sirven para designar cada uno de los procesos fsicos de losinstrumentos que intervienen en los mtodos de separacin. )e recomienda que los estudiantes sean capaces de dise4armtodos de separacin para determinadas mezclas, expresndolos mediante esquemas o diagramas de flu$o como el de lapgina >?B9 que sepan llevarlos a la prctica en el laboratorio.

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:. S$s*"-!"s $%!"s

Es recomendable analizar la informacin que presentan las etiquetas de los productos qumicos: nombre del producto,smbolo de peligrosidad, riesgos conse$os de seguridad, frmula, grado de pureza, relacin de impurezas, etc. 3ambin esconveniente realizar en el laboratorio una grafica de fusin o de solidificacin de una sustancia, como criterio de su grado depureza.

;. C"%?+s /s!+s # $%!+s

"o siempre es tarea fcil distinguir entre cambios fsicos qumicos. +a visin de los cambios estructurales que se producenen las sustancias es esencial para comprender la naturaleza del cambio qumico. or el contrario, la conservacin de lamasa es un hecho que se produce tanto en los cambios fsicos como en los qumicos. Es importante interpretarcorrectamente los cambios qumicos en los que parece no cumplirse este principio por el hecho de desprenderse gases.

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11. LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUMICAEl desarrollo de la presente unidad didctica est concebido con un enfoque historicista. +as lees ponderales volumtricasse introducen en el orden en que se enunciaron a finales del siglo O6III principios del siglo OIO. )e presentan los hechos quedieron lugar al enunciado de dichas lees. +a teora atmica de *alton tuvo una gran importancia histrica 'similar a losprincipios de "eNton en Jsica( estableci la base de la Kumica moderna.

OBJETIVOS DIDCTICOS

Establecer la teora atmica de *alton como fundamento de la qumica moderna. #onocer las lees ponderales volumtricas de la qumica los motivos que llevaron a su enunciado.

Introducir el concepto de mol como base de los clculos qumicos.

#onocer las propiedades de los gases a partir de la teora cinticomolecular de las distintas lees que explican sucomportamiento.

#onocer mane$ar las distintas expresiones de la concentracin de una disolucin entender esta diversidad.


%esolver cuestiones problemas relativos a la le de conservacin de la masa.

#onocer la le de roust su aplicacin para determinar la frmula emprica de compuestos.

%esolver problemas cuestiones relativos al concepto de mol.

#onocer la unidad de masa atmica determinar masas atmicas moleculares relativas.

%esolver cuestiones problemas relativos a las lees de los gases perfectos.

%esolver cuestiones problemas sobre la expresin de la concentracin de las disoluciones.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

+a le de conservacin de la masa.

+e de las proporciones definidas.

+a teora atmica de *alton.

Diptesis de 0vogadro.

#oncepto de molcula.

#oncepto de mol. +e de Mole.

+e de /a+ussac.

#oncentracin de las disoluciones.

Jrmulas emprica molecular de los compuestos.

PROCEDIMIENTOS

5tilizar un recipiente cerrado para llevar a cabo reacciones pesar los reactivos los productos.

5tilizar el e$emplo histrico de la molcula de agua tal como la conceba *alton tal como la propuso 0vogadro paraintroducir el concepto de molcula.

*estacar el carcter relativo de las masas atmicas.

*efinir el n!mero de 0vogadro , a travs del mismo, el concepto de mol.

%ealizar los grficos de las isotermas de Mole las isobaras de /a+ussac.

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reparar disoluciones de concentracin deseada.

E$emplificar casos de compuestos que tienen frmula molecular otros que poseen frmula emprica.

ACTITUDES

#onocimiento respeto a las normas de seguridad en el laboratorio respecto al uso de aparatos productos qumicos.

#uidado e inters en la utilizacin de la balanza otros instrumentos de medida en el laboratorio de qumica.

Inters por la historia de la qumica, fundamentalmente en los siglos O6III OIO, en los que se enunciaron las leesponderales volumtricas se promulg la teora atmica.

*esarrollo de hbitos de pensamiento basados en el mtodo cientfico.

COMPETENCIAS BSICAS

#onocer aplicar las lees que forman la base de la qumica moderna. '#ompetencia en el conocimiento la interaccincon el mundo fsico competencia matemtica.(

%econocer el avance social econmico que produ$o en los siglos O6III OIO el descubrimiento de las lees sobre elcomportamiento de las sustancias qumicas. '#ompetencia social ciudadana.(


1. L" *(+)" "*4%!" ( D"'*+-

+a gran aportacin de la teora atmica de *alton fue el considerar la masa de los tomos como la propiedad esencialdiferenciadora de estos. *e este modo, las hiptesis atmicas pudieron ser contrastadas experimentalmente ser utilizadaspara explicar tanto la le de conservacin de la masa como la le de la composicin fi$a de los compuestos.

0. I-*()6)(*"!4- ( '"s '(#(s 6+-()"'(s

+a interpretacin de la le de roust por la teora atmicomolecular abri el camino a la determinacin de las masasatmicas relativas, aunque condicionada por la incertidumbre sobre la verdadera frmula de los compuestos. Es importantedestacar que no todos los compuestos son moleculares, como crea *alton, sino que pueden tener una estructura gigantecomo, por e$emplo, el "a#l o el )i>, aunque ello no afecta al clculo de las masas atmicas relativas.

. L" &64*(ss ( A2+,")+

+a idea de que las sustancias simples gaseosas pudieran ser moleculares es consecuencia de la hiptesis de 0vogadro, quefue formulada para explicar la le de combinacin de los vol!menes de los gases de /a+ussac. Es importante situar estahiptesis en su contexto histrico, teniendo en cuenta las ideas sobre la estructura de los gases de *alton, para comprenderpor qu no fue aceptada fcilmente en su poca. El conocimiento de la frmula del agua, D >, se fundament en estahiptesis.

3. M"s"s )('"*2"s ( 8*+%+s # %+'!$'"s

Da que destacar el carcter relativo 'relacin entre masas( de la masa atmica relativa de la masa molecular relativa, a la

vez que introducir utilizar correctamente los smbolos recomendados,Ar Mr. Estas magnitudes son adimensionales. En elcaso de compuestos con estructuras gigantes 'por e$emplo, el "a#l o el )i >(, no se debe utilizar el trmino masa molecularrelativa, sino el de masa frmula relativa, a que de lo contrario se estara induciendo a los alumnos a pensar que estoscompuestos son moleculares.

7. C"-*" ( s$s*"-!" (' %+' # '" %"s" %+'")

Da que hacer hincapi en el hecho de que, en qumica, la cantidad de una sustancia es un trmino que se reserva!nicamente para indicar aquella magnitud que medimos en moles. +a introduccin de la cantidad de sustancia en el )I deunidades supuso que cantidades como el n!mero de 0vogadro pasaran a ser constantes fsicas, con unidades 'mol =(. *eah que no deba utilizarse la denominacin n!mero de 0vogadro, sino constante de 0vogadro 'NA(. +a masa de = mol deentidades materiales 'tomos, molculas, etc.( debe denominarse masa molar designarse con el smbolo &9 no masamolecular, como frecuentemente se hace cuando se usa para referirse a = mol de molculas.

:. C8'!$'+s !+- %",-*$(s "*4%!"s # %+'(!$'")(s

+a constante de 0vogadro permite calcular el n!mero de partculas, N, que ha en una determinada cantidad de sustancia9tambin la masa, m, de una !nica partcula, al dividir la masa molar por esta constante. Esta masa se puede expresar en g oen unidades de masa atmica 'u(.

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En todos los clculos con magnitudes fsicoqumicas es importante que los alumnos utilicen el smbolo de la magnitud quecalculan, situndolo a la izquierda de la expresin de clculo, que escriban la frmula fsica que utilizan. Incluso cuando elclculo se realice mediante un factor de conversin, es importante que el smbolo de la magnitud que se calcula se

encuentre al inicio de la expresin.;. T(+)" !-*!+9%+'(!$'") ( '+s ,"s(s

Es importante que los estudiantes sean capaces de explicar las lees de los gases a travs de razonamientos querelacionen las variables macroscpicas 'presin, volumen, temperatura, masa( con las variables microscpicas 'masa de lasmolculas, velocidad, frecuencia de choque, n!mero de molculas por unidad de volumen, etc.( propias del modelo cinticomolecular de los gases.

=T( como forma de expresin grfica de los razonamientosinterpretativos de las lees.

=. C+%6+s!4- ( '"s s+'$!+-(s

Es importante que los estudiantes practiquen las diferentes formas de expresar la composicin de las disoluciones. 0unquela molaridad el smbolo & 'molar( todava se usan en algunos mbitos, conviene utilizar preferiblemente el trminoconcentracin 'c( los smbolos mol + =o mol dmB.

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10.ESTRUCTURA ATMICA+a b!squeda de los 7ladrillos8 que conforman la materia ha sido es una de las preocupaciones de la ciencia. *esde lasprimitivas creencias de los filsofos griegos con sus teoras sobre las esencias que componan la materia los primitivos a-tomos'sin partes( de *emcrito hasta el modelo atmico actual, regido por las lees de la &ecnica cuntica, se han sucedidovarios modelos, todos innovadores en su momento que han aportado luz al conocimiento de la estructura de la materia.

OBJETIVOS DIDCTICOS

resentar una perspectiva histrica de los principales modelos atmicos.

Introducir los fundamentos del modelo atmico actual.

*eterminar estructuras electrnicas de tomos.


#onocer las caractersticas de las partculas subatmicas ms importantes resolver problemas cuestiones sobre lasmismas.

#onocer las caractersticas ms importantes del modelo atmico de %utherford resolver cuestiones problemas delmismo sobre el concepto de n!cleos istopos.

%esolver problemas cuestiones sobre el espectro electromagntico los espectros atmicos de absorcin emisin.

#onocer los fundamentos del modelo atmico de Mohr resolver problemas cuestiones sobre el mismo.

%esolver problemas cuestiones sobre subniveles energticos en la corteza atmica asociar estos subniveles a losorbitales.

#alcular configuraciones electrnicas de tomos.

CONTENIDOS

CONCEPTOS

El electrn, el protn el neutrn. #aractersticas.

El modelo atmico de 3homson.

El modelo atmico de %utherford. El n!cleo atmico.

Istopos.

El espectro electromagntico.

Espectros de emisin de absorcin. El modelo atmico de Mohr la corteza atmica.

+os niveles de energa en la corteza atmica. rbitales.

+as configuraciones electrnicas de los tomos.

PROCEDIMIENTOS

bservar raos catdicos comprobar la accin de campos elctricos magnticos sobre ellos.

%ealizar representaciones simblicas de tomos mediante el modelo de %utherford.

bservar el espectro de la luz blanca mediante un espectroscopio.

bservar espectros atmicos con tubos de descarga, ensaos a la llama espectroscopios.

%ealizar representaciones simblicas de los niveles de energa en la corteza atmica del tomo de hidrgeno.

#onstruir configuraciones electrnicas.

*ibu$ar la forma de los orbitales ms comunes.

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ACTITUDES

%econocer la importancia la significacin que tienen los modelos en el avance de las ciencias mediante su confrontacin

a hechos experimentales 'en particular, los modelos atmicos(. 6alorar la importancia que ha tenido la introduccin de modelos como el de Mohr en el desarrollo de la fsica la qumica

modernas.

%espeto reconocimiento hacia los cientficos que han contribuido al desarrollo de la teora atmica.

Inters por la historia de la ciencia.

COMPETENCIAS BSICAS

6alorar el uso de los modelos en ciencia como instrumentos fundamentales para la comprensin de teoras comple$as.'#ompetencia en comunicacin lingPstica.(

%econocer el esfuerzo de los cientficos que con sus aportaciones construeron la teora atmica. '#ompetencia social ciudadana.(

*educir las propiedades de un elemento a partir de su configuracin electrnica. '#ompetencia para aprender a aprender.(


1. E' (s!$?)%(-*+ (' ('(!*)4- # (' %+('+ "*4%!+ ( T&+%s+-

*esde que se identifica el electrn como primera partcula subatmica del tomo, los cientficos comienzan a imaginarmodelos de la estructura interna de los tomos que se a$usten a las nuevas evidencias experimentales. Es importante hacerver a los alumnos la funcin que tienen los modelos cientficos para interpretar los hechos para guiar la realizacin denuevos experimentos. El experimento de W. W. 3homson para determinar la naturaleza de los raos catdicos constitue une$emplo magnfico para destacar la relacin entre hiptesis, experimentacin, interpretacin terica modelizacin.

0. E' %+('+ "*4%!+ ( R$*&()/+)

+os resultados sorprendentes del experimento de %utherford dieron lugar a un nuevo modelo atmico, el modelo nuclear

planetario. Es importante hacer notar a los estudiantes la gran peque4ez del n!cleo respecto del tomo 'e$erciciospropuestos C Z(, a la vez que conviene formularles cuestiones no resueltas por este modelo, como las que se plantean enel e$ercicio propuesto @.

. P")*!$'"s s$?"*4%!"s

Este apartado aborda las partculas elementales que componen el n!cleo: protones neutrones. +os protones fueronintroducidos por %utherford aislados en =S>?. Da que destacar que el n!mero atmico ' Z( es el que caracteriza a todoslos tomos de un mismo elemento. #onviene que los alumnos sepan calcular A, Zo N, conocidas dos de estas magnitudes,

que sepan escribir correctamente la notacin simblica O0[ .

3. Is4*+6+s

+os espectros de masas de muestras de sustancias elementales son actualmente la evidencia ms clara de la existencia deistopos. or ello conviene que comprendan el fundamento del espectrmetro de masas.

Es importante distinguir entre el n!mero msico, A'un n!mero entero consecuencia de un cmputo( la masa atmicarelativa,Ar'una relacin entre masas, que no tiene por qu ser un n!mero entero exacto(. En particular, el clculo de la masaatmica relativa de un elemento debe hacerse a partir de las masas relativas de los istopos sus abundancias isotpicas, no a partir de los n!meros msicos.

7. L+s %+('+s +-$'"*+)+ # !+)6$s!$'") ( '" '$>

+a luz es un fenmeno que se conceptualiza con dos modelos distintos: el modelo ondulatorio 'c R ) el modelocorpuscular.

+a relacin E R h establece el nexo de unin entre ambos: el ondulatorio, caracterizado por la longitud de onda, 9 elcorpuscular, caracterizado por la energa Ede los fotones. Es importante que se utilice repetidamente esta frmula paracalcular la longitud de onda, la frecuencia la energa de los fotones de una radiacin electromagntica.

:. L+s (s6(!*)+s "*4%!+s

Fs!" # Q$%!" 1 B"!&''()"*+- 3@- %/%0&0#I1" *I*2#3I#0

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Da que traba$ar con los alumnos la idea de que las raas que aparecen en el espectro de emisin de un elemento guardanrelacin con la distribucin o posicin relativa de los electrones en los tomos. Es importante hacerles observar que las raasse aproximan entre ellas cada vez ms a medida que se acercan al violeta.

;. E' %+(

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