actividades de refuerzo para ciencias naturales

8/15/2019 Actividades de Refuerzo Para Ciencias Naturales

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MINISTERIO DE EDUCACIÓNDIRECCIÓN NACIONAL DE EDUCACIÓN

PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO

PARA ESTUDIANTES DE EDUCACIÓNMEDIA

DOCUMENTO PARA EL DOCENTE DE

CIENCIAS NATURALES


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Ministerio de EducaciónDirección Nacional de Educación

Actividades de Refuerzo para Ciencias Naturales Página 3

2. Documentos que se proporcionan a los docentes

Pruebas por asignatura

Se han elaborado pruebas de diagnóstico de las 4 asignaturas básicas: Matemática,Lenguaje y Literatura, Estudios Sociales y Ciencias Naturales. Cada una de ellas sepresenta en cuadernillo separado; los ítems son de opción múltiple con 4 opciones derespuesta de las cuales sólo una es la correcta.

Los insumos considerados para definir qué evaluar en cada asignatura fueron: losindicadores de logro que resultaron más difíciles para los estudiantes evaluados en laPAES 2008 y 2009; así como los indicadores de logro de los programas de estudio deprimer año de bachillerato que son prerrequisito para el dominio de otros indicadores desegundo año, y que a la vez se consideran difíciles para los estudiantes o difíciles de

impartir por el docente.

Actividades de Refuerzo Académico

Es un documento por asignatura dirigido a los docentes, en el que se sugierenactividades de refuerzo orientadas a reducir las dificultades mostradas por losestudiantes en el desarrollo de las tareas propuestas en los ítems.

En cada asignatura se identifica el contenido que se explora en cada ítem de la prueba,

así como el indicador de logro del programa de estudio. Para cada ítem se dan aconocer las causas posibles por las que los estudiantes lo respondieronincorrectamente. Se presenta la actividad sugerida, los recursos con los que se puededesarrollar, la descripción de la misma y en algunos casos se brinda información paraenriquecer el desarrollo del contenido.

Las actividades de refuerzo por asignatura deberán trabajarse, prioritariamente, con elgrupo de estudiantes que obtuvieron menos aciertos en la prueba; aun cuando lasactividades propuestas pueden ser aplicadas a todo el grupo.


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Plantilla para registrar las respuestas correctas

Después de aplicada cada prueba, el docente responsable de la asignatura y de lasección, deberá revisar las respuestas dadas por los estudiantes a cada ítem; para elregistro de las respuestas correctas se propone una plantilla por asignatura, en la quese identifica el número del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta; registrarsólo las respuestas correctas; de esta manera tendrá un diagnóstico del desempeño decada estudiante y del grupo. En la sección podrá identificar cuáles ítems fueronrespondidos correctamente en mayor o menor cantidad por los estudiantes.

3. Desarrollo de la Evaluación

Para que los resultados de las pruebas reflejen las dificultades o las fortalezas de

los estudiantes, se sugiere desarrollar una asignatura cada día, y que ésta serealice simultáneamente en todas las secciones de segundo año de bachillerato dela institución; el tiempo máximo estimado para cada prueba es de 90 minutos.

La evaluación deberá realizarse en la segunda semana del mes de febrero.

Se deben administrar las pruebas dando indicaciones claras y de forma imparcialen un ambiente que genere confianza; es decir, evitar acciones que causentensión en los estudiantes, ya que ello podría influenciar negativamente sobre eltrabajo de éstos en la prueba.

Los estudiantes deberán marcar sus respuestas en cada cuadernillo; para lo cualse debe encerrar en un círculo la letra de la opción que contiene la respuesta

correcta. El docente debe explicar a los estudiantes que la prueba no es para asignarles una

nota y deberán motivarlos para que realicen su mayor esfuerzo al responder todoslos ítems.

Las indicaciones para la aplicación de la prueba deben ser respetadas, Si unestudiante pide información adicional, no se le deben dar elementos de respuesta,ni información susceptible de orientar su respuesta. Si la indicación no escomprendida, será suficiente solicitar que relea la indicación o la pregunta.

La prueba debe ser realizada individualmente, para que el propósito de diagnóstico

de ésta, realmente sea alcanzado.


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4. Proceso de registro de las respuestas dadas por los estudiantes en cadaprueba

Después de la aplicación de las pruebas, los docentes proceden al registro de lasrespuestas correctas de los estudiantes. Esta fase es parte integral de laevaluación porque permite el análisis de las respuestas y conduce a la reflexión yvaloración de decisiones pedagógicas que respondan a cada contexto.

El docente responsable de la asignatura deberá realizar el registro de lasrespuestas correctas, para ello utilizará la plantilla propuesta en la que se indica elnúmero del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta de cada ítem de laasignatura.

Cuando existan errores o ausencias de respuesta muy frecuentes en una mismasección, es importante verificar si los elementos referidos fueron estudiados y comose procedió. El docente podrá así establecer un diagnóstico y juzgar si es

necesario o no desarrollar procedimientos de ayuda para algunos estudiantes. Revisar en los resultados de cada estudiante, cuáles ítems no respondió

correctamente para determinar cuáles contenidos son los que requieren derefuerzo académico, de esta manera se pueden formar grupos con dificultades encomún para poder atenderlos con las actividades sugeridas. Asimismo, esimportante identificar los puntos fuertes de cada uno con el propósito de podertomarlos como apoyo en procesos de tutoría con otros estudiantes que tengandificultades. Los resultados globales no tienen un significado importante, puestoque lo que se debe destacar no es cuántos respondió, si no cuáles no fueronrespondidos correctamente, para planificar y orientar las actividades de refuerzo

académico. Estos resultados conciernen a grupos de alumnos y pueden constituir referencias,

pero la dimensión diagnóstica de las evaluaciones toma toda su pertinencia cuandoel docente se interesa en el alumno en toda su singularidad.

Revisar las propuestas de actividades de refuerzo académico que se sugieren paralos ítems, si están de acuerdo con éstas, desarrollarlas con los estudiantes que lorequieran; si usted tiene experiencia con otro tipo de actividades que le hanresultado exitosas para el dominio de ciertos contenidos, puede aplicarla en suclase y compartirla con otros docentes en círculos de estudio.


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PLANTI LLA PARA EL REGISTRO DE LAS RESPUESTAS CORRECTAS

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6

7

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9 1

0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3

2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7

3 8 3 9 4 0

A

D

C

B

D

C

C

D

B

A

C

B

D

A

D

D

C

C

A

D

B

D

B

B

D

A

C

C

D

C

A

D

B

C

D

C

A

A

D

B

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5

T o t a l d e e s t u d i a n

t e s q u e

R e s p o n d i e r o n c o r r e c t a m e n t e a l í t e m

N o m b r e

N o .

C I E N C I A S N A T U R A L E S

í t e m s

o t a


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Actividades de refuerzo académico sugeridas para que los estudiantes superenlas deficiencias mostradas en el desarrollo de los ítems de la prueba

ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 1 y 2Bloque de contenidos:Física.

Contenidos: MagnitudesFísicas.

Indicador de logro:1.4 Indaga, identifica y

describe con interés lasmagnitudes físicasfundamentales y derivadas.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem

1. Confusión entre las magnitudes físicas fundamentales con las magnitudesderivadas.

2. Falta claridad en la interpretación de las unidades correspondientes a las diferentesmagnitudes físicas.

3. Confusión en la aplicación de la fórmula correspondiente para el problemaplanteado.

Actividad 1: Identifiquemos y diferenciemos magnitudes físicasfundamentales y derivadas

Recursos para el desarrollo de la actividadTablas con magnitudes

Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad

1. Realizar exploración de presaberes por medio de lluvia de ideas.

2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.

3. Proporcionar a los estudiantes información escrita y tablas con las magnitudesfundamentales y derivadas.

4. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, identifiquen lasmagnitudes fundamentales y derivadas.


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5. En equipos de trabajo, asignarles tareas de medición de algunos objetos en el aula(puertas, ventanas, libreras, cuadernos, libros, escritorios, pupitres, entre otros) yalgunas situaciones cotidianas (velocidad de un móvil, el desplazamiento de unatleta, entre otros) pedirle a cada equipo que utilice los dos tipos de magnitudespara realizar la medición.

6. Permitir que los estudiantes presenten sus resultados y los socialicen con el pleno.

Referencias teóricas

Magnitudes fundamentales

Algunas magnitudes derivadas

Fuente de información

http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdfhttp://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html

http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdfhttp://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.htmlhttp://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.htmlhttp://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 3 y 4

Bloque de contenidos:Física.

Contenidos: SistemaInternacional de Unidades.

Indicador de logro:1.10 Identifica y describe

con seguridad las unidadesbásicas y derivadas del SI.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem:

1. Desconocimiento de las unidades de medición del sistema internacional.

2. Confusión en diferenciar las unidades fundamentales de la masa en el SI y elsistema inglés.

3. Desconocimiento de las unidades del sistema CGS.

4. Poca claridad con el valor equivalente entre los diferentes sistemas de medición.

Actividad 1: Realicemos conversiones

Recursos para el desarrollo de la actividadTablas referidas a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional,inglés y CGS



2. Proporcionar a los estudiantes información escrita y tablas de equivalencias yconversiones.

3. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, realicen algunosejercicios propuestos, puede realizar otros que considere necesarios.

4. Permitir que los estudiantes presenten sus resultados y los socialicen con el pleno.


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a) Equivalencias entre diferentes unidades de longitud

b) Equivalencias entre diferentes unidades de masa


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/907


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Actividad 2: Reconozcamos nuestras unidades de medición

Recursos para el desarrollo de la actividadTextos referidos a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional,inglés y CGS

Tarjetas con unidades y equivalencias



2. Entregar a los estudiantes información escrita acerca de los sistemas de medición:

internacional, inglés y CGS.

3. Diseñar tarjetas con los nombres de las unidades de medición de los diferentes

sistemas.4. Definir a cada equipo un sistema para identificar las unidades respectivas.

5. Dar a los estudiantes tarjetas con las diferentes unidades de cada sistema, con los

nombres al azar para que ellos busquen entre los equipos hasta identificar las que

corresponden al sistema de medidas que se les ha asignado.

6. Permitir que los estudiantes describan las características de sus unidades de

medición, frecuencia de uso en la vida cotidiana, contextos en los que se utilizan,

entre otros.

7. Realizar una presentación con cada equipo acerca de las unidades de medición y

sus características.

8. Esta actividad puede adecuarla o hacer variantes como un dominó en el que se

reconozca la abreviatura de cada unidad de medición, la equivalencia o el nombre.


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Referencias

teóricas


http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdfhttp://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.htmlMódulo de Ciencias Naturales, EDUCAME, Ministerio de Educación, Pág. 135-138,2005

kilogramo kilómetro

libra

g lb

metro cúbico

metro kg

Newton

Pie

metro

cúbico m3

m3



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Contenidos: Equivalenciasy conversiones.

Indicador de logro:1.11 Resuelve con

persistencia problemas de

equivalencias yconversiones de unidadesfísicas aplicandocorrectamente el análisisdimensional.


1. Desconocimiento del proceso correcto de conversión de unidades, al realizar lasoperaciones.

2. Confusión al utilizar diferentes magnitudes y hacer conversiones a otrasunidades.

Actividad 1: Juego de memoria con las equivalencias

Recursos para el desarrollo de la actividadTablas de equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS.Cartoncillo, cartón, tijeras.



2. Dar a los estudiantes copias de las tablas de conversión con las unidades

fundamentales y derivadas.

3. Diseñar tarjetas sobre cartoncillo, que servirán para identificar las unidades y

equivalencias. (Ver modelo).

4. Pedir a los estudiantes que en equipo coloquen sobre la mesa las tarjetas al reverso

permitir turnos para que se formen las parejas correspondientes de las

equivalencias en los diferentes sistemas; éste puede tener variantes de acuerdo con

la creatividad del estudiante y del docente. Al final del juego, el ―ganador‖ será el

estudiante que haya logrado obtener mayor número de tarjetas.


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1 metro 1 000 mm

1 kilómetro 1 000 m

1 litro 1 000 ml

0.3048 m1 pie

1 kilogramo 1 000 g


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Actividad 2: Realicemos conversiones

Recursos para el desarrollo de la actividadListado de fórmulas a utilizar en los ejercicios de conversión

Guías de trabajo con ejercicios de conversión



2. Entregar a los estudiantes guías de trabajo con ejercicios de conversión.

3. Orientar a los estudiantes para que obtengan la respuesta al problema que se les

plantea, permitirles que utilicen ―diferentes caminos‖ para resolver el ejercicio.

4. Dar la oportunidad a los estudiantes que se equivoquen o que consulten como

equipo.

5. Pedir a los estudiantes que presenten las diferentes formas en las que han resuelto

los ejercicios.



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Módulo 2 de Ciencias Naturales. MINED Edúcame, El Salvador, 2005.Págs. 131-132http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf

12.7 cm

3 lb,

3 lb

El diámetro de un tubo es de 5 pulgadas, ¿a cuántos centímetros equivale esamedida?

http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdfhttp://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf


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Contenidos: Errores eincertezas en lasmediciones.

Indicador de logro:1.12 Explica con claridady esmero los tipos de

errores instrumentales ypersonales que sepueden cometer alrealizar medicionesdirectas.


1. No logran diferenciar entre un error personal y uno instrumental.

2. Confunde las causas del error instrumental con el personal.

Actividad 1: Conozcamos y diferenciemos los errores instrumentalesde los personales

Recursos para el desarrollo de la actividadTexto científico que aborde los errores personales e instrumentalesFotografías o imágenes con los diferentes tipos de error personales e instrumentales


1. Realizar exploración de presaberes por medio de lluvia de ideas: ¿Qué tipo deerrores podemos cometer al hacer mediciones? ¿Cuáles son los errores másfrecuentes que se cometen al medir? ¿Cuál es la diferencia entre un errorinstrumental y un error personal?


3. Presentar imágenes o fotografías que muestren los diferentes tipos de error en lasmediciones.

4. Proporcionar a los estudiantes información escrita referida a los tipos de error almedir.

5. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, construyan uncuadro donde se establezcan las características de los dos tipos de erroresmencionados (Ver modelo).


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Errores instrumentales y personales

Tipos de error

CaracterísticasError Instrumental Error Personal

6. Organizar a los estudiantes para que en plenaria discutan sus resultados.

Actividad 2: Errores personales e instrumentales

Recursos para el desarrollo de la actividadTexto científico que aborde los errores personales e instrumentales


1. Pedir a los estudiantes que lean el texto y que comenten las causas posibles de los

errores en el proceso de la medición.

2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo, asignarles tareas de medición de

diferentes superficies, (puertas, ventanas, escritorios, cancha de basket, u otros)

darle a cada equipo un instrumento diferente y que midan con cada instrumento los

mismos objetos o superficies (cinta métrica de albañilería, cinta métrica de sastrería,metro de madera, u otros).

3. Pedir que los estudiantes comparen sus resultados y que expresen sus opiniones

respecto a los resultados de acuerdo a los instrumentos utilizados.

4. Pedir que respondan en plenaria ¿A qué se deben los distintos resultados para una

misma superficie?


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Fuente de informaciónhttp://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdfhttp://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html



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Contenidos: Error eincerteza en las medidas.

Indicador de logro:1.14 Realiza con

exactitud cálculos deincertezas absolutas yrelativas en medidasdirectas e indirectas.


1. No saben interpretar los datos de un problema y cómo estos deben ser trasladados

a una expresión matemática.

2. Al momento de aplicar la fórmula a un ejercicio se confunden y colocan los datos delejercicio en variables de la fórmula que no les corresponde.

3. Se confunden al querer interpretar la incerteza que acompaña a una medida, en

algunos casos por no tener claro el concepto.

Actividad 1: ¿Cómo debe ser expresada la incerteza en una medida?

Recursos para el desarrollo de la actividad

Textos que expliquen la teoría y el desarrollo de ejercicios sobre incertezas.


1. Pedir a los estudiantes que lean el texto.

2. Organizar equipos de trabajo para que discutan el contenido textual.

3. Realizar una serie de preguntas orientadas a explorar el grado de compresión que

los estudiantes han hecho del texto.

4. Completar el cuadro con los datos requeridos.

5. Responder las preguntas que aparecen al final y elaborar una plenaria con elobjetivo de discutir y analizar las respuestas de cada uno de los grupos de trabajo.


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La incerteza absoluta ( ), no nos da suficiente información en cuanto a la calidad de

una medida, pues la medida de 2 cantidades una grande y otra pequeña, que tengan la

misma incerteza absoluta, tienen diferente calidad; es mejor la calidad de la cantidad

grande.

Cuando la incerteza se expresa relacionada con el tamaño de la cantidad medida recibe

el nombre de incerteza relativa, que sí indica en forma completa la calidad de la

medida. Esta incerteza relativa puede ser unitaria o porcentual.

El cociente ó representa la incerteza relativa unitaria.

Y la expresión ó nos da la incerteza relativa porcentual.

Ejemplo N0 1

Se ha medido la masa de un cuerpo y el resultado se escribe m= (24.7 0.3) kg

En esta expresión:

- El valor encontrado es 24.7 kg

- La cifra dudosa es 7

- La incerteza absoluta es 0.3 kg- La incerteza relativa unitaria es 0.012146

- La incerteza relativa porcentual es 1.21 %

Ejemplo N0 2

5 comerciantes pesan con el mismo instrumento una‖ libra‖ de azúcar. Obtienen los

siguientes resultados:

Medida 1 2 3 4 5

Peso (g) 440.2 441.3 439.9 440.2 438.9

Con los resultados anteriores se calcula la media aritmética, la cual representará el

mejor valor.

440.2 g + 441.3 g+ 439.9 g +440.2 g +438.9 g= 440.1 g


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Para determinar la incerteza a cualquiera de estas medidas, se aplicara la siguiente

expresión matemática: i=│X─XI│.

Donde: X=mejor valor; Xi=valor de cada medida

Ejemplo: determine la incerteza (i) para la medida 440.2g

X=440.1 g Xi=440.2g

Sustituyendo: i=440.1─440.2=0.1g

El cálculo anterior permite expresar la primera medida de una forma mas refinada

440.2±0.1g. La incerteza 0.1 nos indica el nivel de confianza o de duda de la medida.

Es sumamente probable que la medida exacta este comprendida en el intervalo

440 .0─440.2g.

Tomando como base el ejemplo anterior, determine la incerteza a las demás medidas y

establezca el intervalo en los que pueden estar comprendidos.Medida Incerteza Expresión Intervalo

440.2 g ±0.1 440.2±0.1 440─440.2

441.3 g

439.9 g

440.2 g

438.9 g

En el caso de la incerteza absoluta es indispensable que el número de decimales

significativos en la misma coincidan con los de la medida.

Responder las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es la diferencia entre un error y una incerteza? Explique.

2. ¿Cómo se explica el hecho de que el resultado de varias mediciones de la misma

magnitud no proporcione siempre los mismos valores?

3. Si se indica que el error probable en la medida de Y es 0.001, ¿es significativa la

diferencia? ¿Qué puede concluirse?


Texto propio complementado con información de otros textos.


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 11


Contenidos: Caída libre ytiro vertical, un casoespecial del MRUV

(movimiento rectilíneouniforme acelerado/variado).

Indicador de logro:2.1 Investiga,experimenta, analiza,

explica y resuelveproblemas del movimientode caída libre y tirovertical.


1. Falta de claridad con el concepto de aceleración constante.

2. No se consideraron los valores crecientes de la gravedad a la izquierda del

esquema y cómo éstos afectan la velocidad del objeto.

3. No se consideró que el cuerpo, justo al tocar tierra, tiene una velocidad finalsuperior a la inicial, puesto que el movimiento de caída libre es uniformemente

acelerado y la velocidad aumenta cada segundo.

Actividad 1: El tiro vertical y sus componentes

Recursos para el desarrollo de la actividad3 Pelotas de baloncesto

1 SilbatoPizarra y yeso


1. Pedir a los estudiantes que lean el siguiente párrafo antes de realizar el ejerciciopráctico.

Al igual que la caída libre, el tiro vertical es un movimiento sujeto a la aceleración dela gravedad, sólo que en este caso la aceleración se opone al movimiento inicial delobjeto. El tiro vertical comprende subida, bajada de los cuerpos u objetos

considerando lo siguiente: a) Nunca la velocidad inicial es igual a 0. b) Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en este punto es 0.

Mientras que el objeto se encuentra de subida el signo de la V es positivo; la Ves 0 a su altura máxima cuando comienza a descender su velocidad seránegativa.


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c) Si por ejemplo el objeto tarda 2s en alcanzar su altura máxima, tardará 2s enregresar a la posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el aire elobjeto es de 4s.

d) Para la misma posición del lanzamiento, la velocidad de subida es igual a lavelocidad de bajada.

2. Realizar el siguiente ejercicio práctico.a) El grupo se desplazará a un espacio libre, de preferencia una cancha de

baloncesto. Luego pasarán al frente tres voluntarios, los que se colocarán con almenos dos metros de distancia entre sí. A cada uno se le proporcionará una delas pelotas.

b) El resto del grupo se colocará frente a los tres jugadores. Estos, sostendrán lasbolas con las dos manos a la altura del rostro. Al toque del silbato, lanzarán lasbolas hacia arriba y las dejarán caer al suelo.

c) Los espectadores tendrán por objetivo observar el comportamiento de las bolas:cómo alcanzan una altura máxima y luego caen.

d) El ejercicio se puede repetir varias veces insistiendo en tres hechos importantesmediante preguntas: a) al subir, las pelotas tienen una velocidad inicial. ¿Quiénproporciona dicha velocidad? (en cada caso ésta será diferente debido a lacomplexión física de los tres jugadores, lo largo de sus brazos, si saltaron o no alpropulsar la bola, etc.); b) al alcanzar la máxima altura, justo antes de comenzara descender, la velocidad final de los balones es cero, ¿por qué?; c)¿quiénpropulsa las pelotas hacia el suelo? (Evidentemente la acción de la gravedad queinvariablemente será de 9.8 m/s2). ¿En qué momento comienza a actuar sobrelos balones?

e) El ejercicio puede proseguir alternando los papeles de jugadores y observadores.Lo importante es que todos y todas adviertan el impulso inicial dado a las bolas yla acción de la gravedad que les impele caer.

f) Para terminar de comprender lo sucedido a cada bola ―se acostará‖hipotéticamente la situación de tiro vertical modelando lo que ocurre con losbalones sobre el piso de la cancha. Así:

g) Lo importante es que se comprenda que la pelota se eleva con una determinadavelocidad inicial y se va frenando debido a una aceleración negativa, de manerasemejante a como ocurre con el movimiento rectilíneo uniformemente variado.

V0 (+) a = (-) 9.8 m/s

V0 + X


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3. Analizar la siguiente explicación y el esquema.

El estudiante iniciará estableciendo un marco de referencia que permita descomponer losucedido a cada balón. Esto implica tomar un eje vertical ―Y‖, que podrá trazarseapuntando para arriba o para abajo según más convenga.

a) Sobre dicho esquema deberán marcarse los sentidos de la velocidad inicial (V0) yde la gravedad (g). Si V0 y g apuntan en el mismo sentido del eje, ―Y‖ serápositiva (+). Si alguna va al revés del eje ―Y‖ será negativa (-).

b) Luego se introducirá el análisis algebraico de la situación introduciendo lasecuaciones horarias y la ecuación complementaria.

c) Se realizarán ejemplos de aplicación de dichas ecuaciones, otorgándole valoresa la velocidad inicial, altura desde la que descendió el balón, etc.

Ejemplo:Un estudiante tira una piedra hacia arriba con una velocidad inicial de 40 m/s. Calcular:

a) Qué tiempo tarda en llegar a la altura máximab) Cuál es la altura máximac) Trazar los gráficos de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo.

Y0

Y

0

V0

g (-)


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Lo primero será trazar un esquema de lo que plantea el problema. Elijo mi sistema dereferencia. En este caso lo consideraré positivo para arriba, por lo tanto la gravedadtendrá un valor negativo hacia abajo.

Reemplazar los datos en las ecuaciones horarias, tomando el sistema de referenciapara arriba (con el valor de ―g‖ negativo). Aproximar el valor de la gravedad a 10 m/s2.Poner el sistema de referencia exactamente en la mano del estudiante al momento delanzar la piedra.

Y = y0 + Voy t + ½ g t2

Vfy = Voy + g t

Luego:Y = 0 + 40 m/s t + ½ (-10m/s2) t2

Vf = 40 m/s + (-10 m/s2) t

Cuando el cuerpo llega a la altura máxima su velocidad es cero. Por lo tanto, alreemplazar Vf por cero en la ecuación de la velocidad, me queda:

0 = 40 m/s + (-10 m/s2) tmax

Al despejar t max:t max = -40 m/s / -10 m/s

2

t max = 4 seg

Reemplazando t max = 4 segundos en la ecuación de la posición, calculo la alturamáxima:

Y max = (40 m/s) (4s) + ½ (-10 m/s2) (4s)2

Y max = 80 m

Para construir los gráficos puedo dar valores o puedo hacerlos en forma cualitativa. Ungráfico cualitativo quiere decir que indica la forma en la que ocurre el evento sin dartodos los valores exactos. En este caso quedan así:


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Fuente de informaciónTexto propio complementado con información de otros textos.Wilson, J.D. (2003) Física, Editorial PEARSON Educación, México, P. 84-85

ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 12 Y 13

Bloque de contenido:Física

Contenidos: Caída libre ytiro vertical, un caso

especial del MRUV(movimiento rectilíneouniforme acelerado/variado).

Indicador de logro:2.1 Investiga, experimenta,

analiza, explica y resuelveproblemas del movimientode caída libre y tiro vertical.


1. No se consideró el exponente de t, por lo tanto no se sacó la raíz cuadrada de

25.

2. Error al despejar la ecuación y en lugar de dividir 125 entre 4.9, los sumó.

3. Error al despejar 4.9, pues si bien pasó a dividir 125, a la vez, le cambió de signo

positivo a negativo; es decir, no pudo sacarle raíz cuadrada a un cociente

negativo.

4. Confundió la altura máxima alcanzada por la piedra, con la velocidad de la piedra

a los 4 segundos.

5. No interpretó correctamente el gráfico y pensó que el eje X representaba la

velocidad de la piedra en lugar del tiempo transcurrido.

6. No comprendió el esquema, escogiendo el tiempo que la piedra tardó en caer (8segundos), como si se tratara de la velocidad cuando alcanzó su máxima altura.


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Actividad 1: Experimentando con caída libre

Recursos para el desarrollo de la actividad2 Pelotas de tenis, un clavo pequeño, una tijeraUn conjunto de canicas (chibolas)

Pizarra y yeso


1. Con mucho cuidado y con la ayuda de un clavo y unas tijeras, se hará un agujero enuna de las pelotas de tenis (ver figura A).

2. Luego se introducirá un buen número de canicas dentro de la pelota, de tal forma quesu peso aumente en relación con la otra pelota. De esta manera se tendrán dospelotas del mismo tamaño pero de diferente peso (ver figura B).

Figura A

Figura B


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3. Un voluntario pasará al frente y tomará una pelota en cada mano, extendiendo haciaarriba sus brazos. Luego, las dejará caer simultáneamente sobre una mesa demadera o de metal. El ruido que éstas producen cuando golpeen la mesa servirá paraidentificar si caen al mismo tiempo o si una cae primero que la otra (ver figura C).

4. El grupo advertirá que ambas pelotas con diferente peso caen al mismo tiempo.5. La experiencia podrá relacionarse con el experimento de Galileo Galilei que

consistió en dejar caer varias esferas de distinto peso desde lo alto de la torre de

Pisa para demostrar que estas llegaban al suelo simultáneamente, hecho con el

cual desafió el pensamiento aristotélico imperante en su época.

6. Deberá enfatizarse el papel de la aceleración de la gravedad en la caída

simultánea de las pelotas y qué significa que sea constante.

7. Luego se procederá a elaborar gráficos en el pizarrón para esquematizar lo que

ocurrió a las pelotas de tenis y a partir de dichos esquemas, se relacionará la

caída libre con el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV).

8. Finalmente se introducirá el tratamiento algebraico del tema, estableciendo las

ecuaciones a utilizar en los problemas numéricos de caída libre y se

desarrollarán ejercicios de aplicación.

Figura C


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Hacer un listado de situaciones cotidianas en las cuales se pueda identificar

cualquiera de estos dos tipos de movimiento (caída libre o tiro vertical).

Luego identificar las diferencias existentes entre ellos, si es que las hay,

respecto al eje de desplazamiento o la aceleración que actúa sobre los cuerpos.

Por ejemplo, un fruto que al madurar se desprende del árbol donde ha crecido,

¿qué tipo de movimiento experimenta? ¿cuál es el tipo de movimiento que

experimenta una piedra lanzada hacia arriba?

Ejercicio numérico de caída libre

Una persona está parada a 20 m de altura. Calcular qué tiempo tarda y con quévelocidad toca el suelo una piedra si la persona:

a) La deja caerb) La tira para abajo con V0 = 10 m/s

Inicialmente se hace un esquema de la situación descrita en el problema: el tipo de laterraza que gusta de tirar piedras.

Para la situación a) donde la persona deja caer la piedra. Se elige el sistema dereferencia y se marca V0 y g con su signo. En este caso V 0 vale cero porque la piedrase deja caer.


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Se reemplazan por los valores. Se calcula todo con un valor aproximado de la gravedad= 10 m/s2 Las ecuaciones del movimiento quedan así:

El tiempo que la piedra tarda en caer se despeja de la primera ecuación. Cuando lapiedra toca el suelo su posición es y = 0. Entonces en la primera ecuación se reemplaza―y‖ por cero. Así:

Reemplazando este tiempo en la segunda ecuación se obtiene la velocidad con quetoca el piso:

2 Seg.


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El signo negativo de Vf indica que la velocidad va en sentido contrario al eje Y.

Para la situación b) cuando el individuo tira la piedra para abajo con V 0 = 10 m/s

Se toma el mismo sistema de referencia que antes: eje y positivo vertical hacia arriba. Ahora la velocidad inicial es negativa, porque va en sentido contrario del eje Y.

De forma similar a la anterior, cuando la piedra toca el suelo, y = 0. Entonces:

Resulta una ecuación cuadrática. A continuación se reemplazan los valores de a, b y cen la fórmula de la ecuación cuadrática.


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La primera solución se tacha porque un valor negativo del tiempo no tiene sentido enFísica. Así que se trabajará con la segunda solución, 1,236 segundos, que sereemplaza en la otra ecuación: Vf = V0 + g tSe calcula la velocidad final, que equivaldrá al momento en el que la piedra toca el piso.

Vf = -10 m/s – 10 m/s2. 1,236 segVf = -22,36 m/s Velocidad final

Fuente de informaciónExperimento adaptado de:http://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htm

Alvarenga Álvares, B. (1983) Física General con Experimentos Sencillos, EditorialHARLA, México, 3ª Edición, P. 69-74.

http://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htmhttp://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htm


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 14 y 15


Contenidos:Movimiento parabólico

Indicador de logro:2.2 Investiga, experimenta,analiza y describe

correctamente elmovimiento parabólico.


1. No se consideró que la rotación de la pelota se origina en torno a un punto central

y que por lo tanto sigue la trayectoria de una circunferencia y no de una parábola.

2. No se observó que la pelota al girar describe una circunferencia, hecho

característico del movimiento circular uniforme.

3. Se omitieron dos hechos importantes: en primer lugar el clavadista cae sólo bajo

acción del campo gravitatorio sin verse afectado en dirección horizontal; en

segundo lugar, la pelota al girar lo hace describiendo una circunferencia, no una

parábola.

4. No se consideró que en P1 interviene la velocidad constante, dada por Vx y la

aceleración de la gravedad, determinada por Vy.

5. Se desconoce que en el movimiento parabólico intervienen dos componentes: la

velocidad constante dada por Vx y la aceleración de la gravedad, dada por Vy.6. Se erró al considerar que cuando el paquete toca el suelo lo hace únicamente por

acción de la velocidad constante y despreció la aceleración dada por la gravedad.

Actividad 1: Analicemos el movimiento de los proyectiles

Recursos para el desarrollo de la actividad1 catapulta con resorte cuya inclinación pueda regularseBalines o canicas, papel carbón


1. Solicitar a los estudiantes que visiten el siguiente sitio web:http://www.educaplus.org/movi/4_3tparabolico.html


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Allí deberán:a) Leer la definición de tiro parabólicob) Practicar con la simulación computarizada cambiando la velocidad y los valores

del ángulo de lanzamiento.c) Tomar nota de las ecuaciones de aceleración, velocidad y posición, tanto para la

componente X, como para la componente Y.2. Pedir a los estudiantes que trabajen en equipo para realizar las experiencias.

NOTA: la catapulta puede elaborarse utilizando un par de clips y una banda de hule,como se muestra en la siguiente figura:

Dicha catapulta se compone de dos partes. Por un lado elsoporte y por el otro el contrapeso, que será activado por unagoma elástica.

Procedimiento A:

1. Montar el sistema mostrado tal como aparece en la siguiente figura, introduciendo lacanica en el tubo.

2. Soltar el móvil desde una altura h y medir el desplazamiento x obtenido. Para ello,colocar una hoja de papel y sobre ésta un papel carbón en el área donde se esperaque se produzca el impacto.

Catapulta

con resorte


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Procedimiento B

3. Cambiar el ángulo de lanzamiento y observar cómo varía el alcance de la canicapara diferentes ángulos de disparo.

Análisis de datos

4. De acuerdo al procedimiento A, llenar la siguiente tabla indicando la posición en cm.

5. Encontrar la velocidad de lanzamiento del proyectil, fundamentando la respuesta.

6. Comprobar experimentalmente el mayor alcance de un proyectil, llenando lasiguiente tabla a partir del procedimiento B. Indicar el alcance en cm.

7. Graficar el ángulo de tiro versus el alcance promedio. Discutir la gráfica y compararcon lo esperado teóricamente (considerar los errores de medida).

8. Encontrar la relación entre el ángulo de lanzamiento y el alcance.


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9. Obtener la altura máxima del proyectil. Utilizar las siguientes ecuaciones:

Movimiento horizontal

Debido a que ax (la aceleración en X) = 0 se tiene:

Vx0 = constanteX = Xo + Vxot

Movimiento vertical

Debido a que el eje ―Y‖ positivo tiene dirección vertical hacia arriba y el valor dela gravedad (ay = -g) es negativo, se tiene:Vy = Vy0 – gt

y = y0 + vy0t – ½ gt

2

Vy2 = vy02 – 2g(y-y0)

NOTA IMPORTANTEEl experimento podrá realizarse de forma virtual, utilizando el simulador de la páginaweb indicada en las primeras líneas.

Fuente de información Adaptado de http://fc.uni.edu.pe/lfgeneral/pdf/fi-02-cinematica-mov-parabolico.pdf


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 16, 17 y 18


Contenidos: Leyes delmovimiento de Newton

Indicador de logro:3.1 Investiga, experimenta,

analiza y explica con

seguridad cada una de lasleyes del movimiento deNewton.


1. Se confunde que el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros, es para

determinar la relatividad del movimiento, cuando lo que provoca esta variable es

―alterar el movimiento‖.

2. Falta de comprensión en cuanto a la interpretación de una ecuación con relación al

enunciado de una ley.

3. Confusión al relacionar la masa de los cuerpos con la causa de la relatividad del

movimiento.

4. Falta de análisis del planteamiento y aplicación de las leyes de Newton

Actividad 1: Las Leyes de Newton

Recursos para el desarrollo de la actividadGuía de trabajoTexto con el contenido de las leyes de Newton y ejemplos de la vida cotidiana.

Anexo 1


1. Organizar a los estudiantes en parejas.

2. Entregar la guía de trabajo a cada estudiante.

3. Dar lectura al texto sobre las leyes de Newton, interpretarlo y comentarlo en

parejas.

4. Identificar en el texto los elementos claves que conforman cada una de las leyes de

Newton.

5. Observar en los esquemas del anexo 1 ejemplos de las leyes de Newton y

relacionarlos con ellas a partir de los elementos claves que identifican a cada ley.


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6. Utilizar los esquemas y responder en el cuadro Nº 1 la información solicitada.

7. Solicitar a 5 parejas que comenten lo analizado en los esquemas A, B, C, D, E y F.

8. Hacer conclusiones sobre el trabajo realizado, en plenaria.


PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

―Todo cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento

continuará moviéndose en línea recta a velocidad constante a menos que una

fuerza recta actúe sobre él‖.

Todo cuerpo continuará en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo

uniforme, mientras no exista una fuerza externa capaz de cambiar dicho estado. Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a

menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él.

En ausencia de la acción de fuerzas, un cuerpo en reposo continuará en reposo y

uno en movimiento se moverá en línea recta y con velocidad constante.

El movimiento es relativo, depende de quién sea el observador que describa el

movimiento, así por ejemplo, para un pasajero de un tren, el interventor viene

caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve

pasar el tren desde una estación, el interventor se está moviendo a una gran

velocidad. Se necesita, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Establece que si una fuerza actúa sobre un cuerpo de masa (m) ese cuerpo sufrirá

una aceleración (a) en la fuerza aplicada (F) cuya magnitud es proporcional a la

magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa.

Esta Ley se refiere a los cambios en la velocidad que sufre un cuerpo cuando recibeuna fuerza. Un cambio en la velocidad de un cuerpo efectuado en la unidad de

tiempo, recibe el nombre de aceleración. Así, el efecto de una fuerza desequilibrada

sobre un cuerpo produce una aceleración. Cuanto mayor sea la magnitud de la

fuerza aplicada, mayor será la aceleración.


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Debemos recordar que aceleración también significa cambios en la dirección del

objeto en movimiento, independientemente que la magnitud de la velocidad cambie

o permanezca constante; tal es el caso cuando se hace girar un cuerpo atado al

extremo de una cuerda, pues ésta aplica una fuerza al objeto y evita que salga

disparado en línea recta acelerándolo hacia el centro de la circunferencia.

TERCERA LEY DE NEWTON

La tercera Ley del Movimiento de Newton es el principio de acción y reacción. Este

postula que a cada acción corresponde una reacción igual y contraria. Es decir, si un

cuerpo A ejerce una acción sobre un cuerpo B, el cuerpo B reacciona y ejerce una

fuerza igual y contraria sobre el cuerpo A.

Es importante insistir que las fuerzas de acción y reacción actúan sobre diferentescuerpos. Nunca actúan sobre el mismo cuerpo.

Las fuerzas de acción y reacción constituyen un par de fuerzas. Las fuerzas siempre

ocurren en pares. Nunca existe una fuerza única en ninguna situación.

Por todas partes se observa el cumplimiento de la tercera ley de Newton. Un pez

empuja el agua hacia atrás con sus aletas y el agua a su vez empuja al pez hacia

delante. El viento empuja contra las ramas de un árbol con lo que generan silbidos.

Las fuerzas son interacciones entre cosas diferentes. Cada contacto requiere de por

lo menos un dúo; no hay forma de que un cuerpo pueda ejercer una fuerza sobre

nada. Las fuerzas, siempre ocurren en pares, y cada miembro del par es opuesto al

otro. Así, no se puede tocar sin ser tocado.

ANEXO 1:

Observe las figuras y responda en el cuadro Nº 1

1- Observar en los esquemas del anexo 1, ejemplos de las leyes de Newton y

relacionarlos con ellas a partir de los elementos claves que identifican a cada ley.

2- Trabajar con los esquemas respondiendo en el cuadro Nº 1 la información solicitada.

3- Pedir a 5 parejas que comenten lo analizado en los esquemas A, B, C, D, E y F.


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FIGURA “A”

FIGURA “B” FIGURA “C”


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FIGURA “D”

FIGURA “E”

FIGURA “E” FIGURA “F”

Cuadro Nº 1Figura Ley identificada Características de la ley

A

B

CD

E

F


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Actividad 2: Aplicación de las Leyes de Newton

Recursos para el desarrollo de la actividadGuía de trabajoTexto con el contenido de las leyes de Newton y ejemplos de la vida cotidiana.

Anexo 1

Descripción de los pasos par el desarrollo de la actividad

1. Responder y discutir en pareja:a) Describir lo que observa en la figura ―A‖.

b) ¿Cómo se aplica la ley identificada en este ejemplo? .Explique.

c) ¿Qué significa la m1, m2 y la flecha en la figura ―D‖?

d) ¿Cómo se relaciona el significado de m1, m2 y la flecha de la figura ―D‖ con la ley

a la que corresponde esta?e) ¿Cuál es la condición para que se aplique la ley identificada en las figuras ―B‖ y

―E‖?

f) ¿Cuál de las 3 leyes de Newton se hizo más fácil identificar en las figuras y

porqué?

g) Describir 3 ejemplos de la vida diaria asociado a cada una de las tres leyes de

Newton.

2. Presentar conclusiones en plenaria sobre el trabajo realizado.


Resnick.Física.4ª Edición. CECSA, México, Págs. 157-163WWW.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/82647/.pp.


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 19, 20, 21, 22, 23 y 24

Bloque decontenido:Física

Contenidos:Leyes de latermodinámica.

Indicadores de logros: 4.2 Experimenta con orden y cuidado la Ley Cero de laTermodinámica.

4.4 Investiga, representa y describe con cuidado yesmero los efectos del calor en la dilatación de sólidos,líquidos y gases.4.8 Investiga, experimenta, explica y resuelveproblemas con seguridad de la primera Ley de laTermodinámica.4.16 Formula, analiza y resuelve con seguridad losproblemas de aplicación de la segunda Ley de laTermodinámica.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien los ítems

1. Confundir los conceptos de calor y temperatura.

2. No manejar los términos en que se fundamentan las leyes de la termodinámica y su

aplicación.

3. Reconocer los efectos del calor en la dilatación de los sólidos, líquidos y gases.

Actividad 1: Aplicación de las leyes de la termodinámica


Textos que se refieren a las leyes de la termodinámica, un calorímetro


1. Pedir a los estudiantes que lean el texto.

2. Analizar el planteamiento de cada una de las leyes de la termodinámica haciendo

énfasis en los principios en los que se basan cada una de estas leyes.

3. Hacer algunas preguntas que exploren los presaberes de los estudiantes.

4. Pedir que en equipo hagan un cuadro comparativo entre las distintas leyes de la

termodinámica.


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5. Pedir que desarrollen ejercicios de aplicación.

6. Orientar el uso del calorímetro para determinar el calor específico de alguna

sustancia.

7. Realizar una investigación documental sobre la utilidad de las máquinas térmicas

y análisis del esquema general de las máquinas térmicas para explicar sus

fundamentos teóricos.


La termodinámica es un área de la física que estudia las relaciones entre las

diferentes propiedades de equilibrio de un sistema y los cambios que ellos producen en

los estados de los sistemas. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de un sistema

se les llama coordenadas termodinámicas; estas nos van a ayudar a determinar la

energía interna de un sistema.

Un sistema es una parte específica del universo, de interés para nosotros. El resto del

universo externo al sistema se denomina entorno por ejemplo, cuando realizamos una

reacción química en el laboratorio, las sustancias químicas generalmente constituyen el

sistema. Hay tres tipos de sistemas. Los sistemas abiertos pueden intercambiar masa

y energía con su entorno. Los sistemas cerrados permiten la transferencia de energía

en forma de calor, pero no de masa. Por ejemplo el agua contenida en un recipiente

cerrado. Los sistemas aislados no permiten la transferencia ni de masa ni de energía.

Por ejemplo, agua contenida en un recipiente totalmente aislado.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

La ley de la conservación de la energía o primera ley de la termodinámica establece

que ―todas las formas de energía pueden intercambiarse, pero no se pueden destruir ni

crear, por lo cual la energía total del universo permanece constante‖.

La energía total de un sistema o energía interna es una función de estado que se

define como la suma de todas las energías cinéticas y potenciales de sus partes.


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PROCESOS TERMODINÁMICOS

1. Proceso adiabático

Cuando no hay transferencia de calor al sistema, se dice que ocurre un proceso

adiabático. En este proceso, la variación de la energía interna del sistema se debe,

únicamente, al trabajo realizado por el sistema o al trabajo realizado sobre el sistema.

2. Proceso isotérmico

Ocurre cuando a un sistema se le suministra calor y se producen cambios en la presión

y el volumen, con la condición de que la temperatura permanezca constante.

Es decir, que en un proceso isotérmico, el calor suministrado al sistema se transforma

en trabajo realizado por el sistema.

3. Proceso isométrico

Un proceso isométrico ocurre a volumen constante, es decir, que se suministra caloral sistema; sin embargo, no se espera que haya variación en el volumen. Es decir, que

en un proceso isométrico todo el calor se convierte en energía interna.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

―La energía calorífica fluye de manera espontánea de una sustancia a alta temperatura,

a una sustancia a baja temperatura y no fluye de manera espontánea en dirección

contraria‖.

En la forma planteada antes, la segunda ley de la termodinámica se refiere a la

tendencia natural del calor a fluir de lo caliente a lo frío. Sin embargo, se debe observar

que el calor puede forzarse a fluir en la dirección opuesta, en caso que se efectúe

trabajo para lograr lo anterior. Hay varios ejemplos conocidos de este flujo inverso

forzado. Un acondicionador de aire permite un flujo de calor desde el interior frío de una

casa, hacia el exterior caliente, por medio del trabajo efectuado por la energía eléctrica.

ENTROPÍA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, la entropía del universo aumenta

de manera continua. En términos de orden y desorden, lo anterior indica que el universo

se convierte cada vez más en un sitio desordenado y caótico.


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La entropía, al igual que el calor, es una función del estado de un sistema y puede

definirse como una medida del desorden del sistema. Así por ejemplo los procesos

naturales tienden a moverse hacia un estado de mayor desorden, por lo que su entropía

aumenta.

Ejemplo: Cuando un objeto caliente se pone en contacto con un frío, el calor fluye de la

temperatura alta a la baja hasta que los dos objetos alcanzan la misma temperatura

intermedia. Al principio del proceso se pueden distinguir dos clases de moléculas:

aquellas que tienen una energía cinética alta (el objeto caliente) y las que tienen una

energía cinética baja (el objeto más frío). Después del proceso en el que fluye calor,

todas las moléculas están en una clase con la misma energía cinética promedio; ya no

se tiene el arreglo más ordenado de moléculas en dos clases. El orden ha cedido elpaso al desorden.

Ejemplos de aplicación:

¿Cuántas calorías se requieren para que 500g de mercurio pasen de ─10oC a 400oC?

Sabiendo que el calor especifico del mercurio es 0,33 cal/g oC

Desarrollo:

Fórmula: Q=m Ce ∆t ∆t= tf ─ti=410oC

Q= 500g x 0,33 cal/g oC x 410oC

Q=67650cal

Se utilizan 2kcal para calentar 600 gr de una sustancia de 15oC a 40oC. ¿Cuál es el

calor específico de la sustancia?

Fórmula: Q=mCe∆t Ce=t m

Q

1kcal=1000cal

Ce=25600

2000

gr

cal

Ce= 0,13cal/g oCSe comprime un gas a presión constante de 0.8 atm de un volumen de 9 lt a un

volumen de 2lt. En el proceso se escapan del gas 400J de energía calorífica.

a) ¿Cuál es el trabajo realizado por el gas?

Formula: W=p (Vf —vi)


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W=0,8 atm (2 lt—9 lt) W=—567,5 J

b) ¿Cuál es el cambio de energía interna del gas?

Fórmula: ∆U=Q—W

∆U=—400+567,5J

∆U=167,5 J

Una pieza de plata de 50g está a 20oC. Si se agregan 400 cal al cadmio, ¿cuál será su

temperatura final?

Fórmula =mCe∆t

Ce de la plata=0,056cal/g oC

∆T=mCe

Q de donde: ∆T=Tf —Ti; sustituyendo:

Tf —Ti=mCe

Q ; despejando: Tf =mCe

Q +Ti

Tf =C g cal g

cal

·/056,050

400

+20OC

Tf =142,85oC

Actividad 2: Resolución de guíaRecursos para el desarrollo de la actividad

Guía de trabajo


1. Pedir a los estudiantes que en equipo respondan la siguiente guía.

2. Determinar cuáles de las siguientes expresiones son verdaderas. Justificar la

respuesta.

a) El calor es energía térmica en tránsito.

b) Para aumentar la energía térmica, es necesario realizar trabajo sobre el objeto.

c) En un proceso adiabático no hay transferencia de calor.

d) La única manera de aumentar la temperatura de un gas es suministrándole calor.


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3. Analizar y responder.

a) ¿Qué tipo de proceso térmico ocurre cuando se calienta el agua contenida en

una cápsula demasiado rígida?

b) ¿Cuánto trabajo se realiza cuando ocurre un proceso isométrico en un sistema?

c) ¿Varía la energía interna de un gas cuando se somete a un proceso isotérmico

en un sistema? ¿Por qué?

d) ¿Qué proceso tiene lugar en un gas cuando todo el calor suministrado se

transforma en trabajo?

e) Imagina determinada cantidad de agua en estado sólido y la misma cantidad en

estado líquido. ¿Cuál de las dos tiene mayor entropía? ¿Por qué?

4. Definir los siguientes términos:

a) Energía interna

b) Segunda ley de la termodinámica

c) Energía química

d) Calor

e) Temperatura

5. Analizar y responder

a) ¿Cuál es el fundamento de la segunda ley de la termodinámica?

b) Un sistema absorbe 1 500 J de energía calorífica de sus alrededores. Determinar

el cambio de energía interna del sistema cuando el sistema efectúa 2 200 J de

trabajo sobre sus alrededores. Esto es de acuerdo a la primera ley de la

termodinámica.

c) Se mezclan 100 g de hierro a 80 ºC con 53,5 g de agua a 20 ºC. ¿Cuál es la

temperatura final de la mezcla? ¿El calor específico del hierro es 0,107 cal/g ºC,

y el calor específico del agua es 1 cal/g ºC

Referencias bibliográficas

Física, John D. Cutnell y Kenneth W. Johnson, Editorial Limusa, 1995, #395-400


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 25 Y 26

Bloque decontenido:Química

Contenidos: Tablaperiódica moderna

Indicadores de logro:5.7 Indaga, representa, describe y explica el

criterio para la organización y distribución de los

elementos químicos en la tabla periódica modernacon base en el orden creciente de sus númerosatómicos.

5.8 Identifica y ubica correctamente los elementosquímicos de la tabla periódica por sus propiedadesgenerales.


1. Confunden terminología de los conceptos básicos de química como: peso atómico,masa atómica, número atómico y su relación como tal en la tabla periódica.

2. Desconocen las características periódicas de los elementos químicos en la tabla

periódica.

3. Falta de Interpretación de tablas periódicas ―hipotéticas‖ en las que a partir de lo

aprendido en clase con una tabla periódica completa se pueden ubicar los

elementos que la conforman, características periódicas de los elementos, etc.

4. Falta de habilidades para interpretar indicaciones con símbolos, o lo indicado en los

textos.

Actividad 1: Comprendiendo el ordenamiento de los elementos de latabla periódica

Recursos para el desarrollo de la actividadTexto con el contenido sobre tabla periódicaCopias de tabla periódica

Guía de trabajoDescripción de los pasos para el desarrollo de la actividad

1. Organizar a los estudiantes en equipos según la cantidad a atender.

2. Entregar la guía de trabajo a cada estudiante.

3. Dar lectura al texto sobre la tabla periódica, interpretarlo y comentarlo en el equipo.


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4. Ubicar en el esquema de la tabla hipotética contenida en la guía lo solicitado en las

preguntas 1, 2, 3 y 4, que aparecen el la guía de trabajo, para la actividad 1.

5. Consultar la tabla periódica.

6. Realizar una plenaria sobre las preguntas de la guía asignando una a cada equipo.

7. Emitir conclusiones sobre el trabajo realizado.


LA TABLA PERIÓDICA: NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO

¿Qué es la tabla periódica?

Es un sistema de organización de los elementos químicos. ¿Cómo se organizan los elementos químicos en la tabla periódica?

Se ordenan en orden creciente de sus números atómicos. El número atómico de

un elemento químico es un número entero que indica la cantidad de protones (p +)

que tiene en el núcleo un átomo de ese elemento, este se representa con la letra Z.

¿Todos los elementos tienen diferente número atómico?

Sí, cada elemento tiene un valor de Z que lo caracteriza, por decirlo de otramanera, todos los átomos de Calcio tienen 20 protones y todos los de carbono

tienen 6 protones.

¿Y qué más hay en el núcleo?

El núcleo del átomo está constituido por protones (partículas con carga positiva) y

neutrones (partículas neutras).

A la suma de las cantidades de protones y neutrones que tiene un átomo se le

llama Número másico y se le representa con la letra A.


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Tabla periódica


1. Ubicar en la tabla hipotética todos los elementos del período 4 con sus respectivos

números atómicos.

2. Ubicar en la tabla hipotética todos los elementos del grupo “0”. 3. Responder:

a) ¿Qué dudas se presentaron en el momento de la asignación de los elementos en

su respectivo período con su número atómico?

b) Mencionar las características más importantes del grupo “0”.

c) ¿Por qué es importante ordenar los elementos en la tabla periódica?

d) En los elementos del GRUPO VII A, uno de ellos es importante para funciones

vitales del ser humano, comentar con los compañeros cuál consideran que es y

por qué es importante para la vida.


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Actividad 2: Identifiquemos el número atómico y el número másico


Texto con el contenido sobre tabla periódica

Copias de tabla periódicaGuía de trabajo


1. Leer de nuevo el texto contenido en la guía acerca el número atómico y el número

másico.

2. Analizar el esquema que se presenta y relacionarlo con lo leído acerca del número

atómico y el número másico.

3. Trabajar con el esquema de la actividad 2 y responder las preguntas 1, 2, 3, 4 y 5.

4. Consultar la tabla periódica para la actividad 2.

5. Realizar una plenaria sobre las preguntas de la guía asignando una a cada equipo.

6. A partir del siguiente esquema y de la lectura de la guía responder:

a) El nombre del elemento descrito en el esquema y en qué grupo de la tabla

periódica se encuentra.

b) Explicar qué significan el símbolo A y Z y cuál es la diferencia entre ambos.

c) Asignar el dato correspondiente a A y Z, al elemento H, que se muestra en el

esquema.


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d) ¿Cuál es la importancia de asignar un número atómico a cada elemento de la

tabla periódica?

e) Si en el esquema estuviese el elemento K, qué datos le asignaría para A y Z

(consultar la copia de su tabla periódica).


Química 1, Morales Violeta, Merino Fabio, Susaeta Ediciones Dominicanas, C. por A,

1999, primera edición, Págs.12-26.

Brown Theodore L. y HE. Le May.Quimica, la Ciencia Central.Prentice- Hall

Hispanoamericana, S.A., México, 3ª.ed.1997.


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 27 Y 28

Bloque decontenido:Química

Contenidos: Tablaperiódica moderna;Organización de la tabla

periódica moderna;Propiedades periódicasde los elementosquímicos

Indicadores de logro:5.7 Indaga, representa, describe yexplica el criterio para la organización y

distribución de los elementos químicosen la tabla periódica moderna con baseen el orden creciente de sus pesosatómicos.5.8 Identifica y ubica correctamente loselementos químicos de la tabla periódicapor sus propiedades generales.


1. No se tomó en cuenta que un catión con un electrón que ceder, es un ión concarga eléctrica positiva, hecho característico de los metales alcalinos del grupo IA.

2. No consideró que un elemento que tiene tendencia a perder dos electrones es un

agente reductor, no un oxidante y que dicha propiedad es característica de los

elementos del grupo II A (alcalinotérreos).

3. No ha comprendido que si las capas electrónicas de los halógenos fueran estables,

estos serían inertes, como ocurre con los elementos del grupo 0, o gases nobles.

4. Desconoce que el carácter metálico aumenta de arriba hacia abajo en la tabla

periódica.

Actividad 1: Criterios de ordenamiento de los elementos en la tablaperiódica

Recursos para el desarrollo de la actividadCuestionarioFuentes bibliográficas de consultaTabla periódica ampliada

Tablas periódicas individuales


1. Presentar una breve introducción teórica sobre la estructura de la tabla periódica de

los elementos químicos.


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2. Asignar una investigación bibliográfica sobre la tabla periódica a partir del siguiente

cuestionario:

a) ¿Qué es un grupo?

b) ¿Cuántos grupos hay?

c) ¿Qué es un período?

d) ¿Cuántos periodos hay?

e) ¿Qué tienen en común los elementos de la tabla periódica que están colocados en lamisma columna? ¿Y los que están colocados en la misma fila?

f) ¿Qué criterio es el utilizado para ordenar los elementos en la tabla periódica? ¿Siempreha sido así?

g) Observa la estructura electrónica de algunos elementos y su posición en la tablaperiódica, ¿hay alguna relación?

h) La ordenación que hicieron Mendeleiev y Meyer se basó en la masa atómica (deizquierda a derecha y de arriba abajo iba aumentando la masa atómica); la actual debidaa Moseley, se basa en el número atómico. Esta ordenación casi coincide con la de lamasa; ¿qué elementos no siguen la ordenación creciente de masas atómicas? ¿Porqué?

i) En la tabla existen elementos metálicos, no metálicos, sólidos, líquidos, gases, etc.Observa detalladamente la tabla periódica y entre los primeros 103 elementos escribe elnombre de aquellos que son: sólidos, líquidos y gases. Menciona cuales son metales; nometales; semimetales; gases nobles; alcalinos; halógenos y lantánidos.

j) Identifica en la tabla que se te propone los puntos de fusión y ebullición de los veinteprimeros elementos.

3. Organizar una puesta en común de las respuestas al cuestionario, procurando la

participación de todos, mediante rondas sucesivas de preguntas y respuestas.

4. Aprovechar la puesta en común para ampliar aspectos de los contenidos

investigados, aclarar dudas y proponer ejemplos.


Adaptado de:

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/tabla_periodica/tabla_periodica.htmlInformación complementaria: O’Connor, R. (1976) La Química, México, D.F. EditorialHARLA, S.A. de C.V.


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ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 29,30 Y 31

Bloque decontenido: Química

Contenidos: Compuestosquímicos; Electrones devalencia y enlace químico;

Tipos de enlace químico:iónico, covalente y metálico.

Indicador de logro:7.2 Indaga, experimenta yexplica las propiedades y tipos

de enlace químico: iónico,covalente y metálico de loscompuestos.


1. Pasó por alto que en el enunciado se dice que el carbono ―comparte‖ sus

electrones con el oxígeno, no que los haya cedido, como es característico del

enlace iónico.

2. No advirtió que tanto el carbono, como el oxígeno, no son metales y que no puedenestablecer este tipo de enlace entre sí.

3. Olvidó que compartir un par electrones es la característica fundamental del enlace

covalente.

4. Desconoce que las Fuerzas de van der Waals son fuerzas atractivas o repulsivas

entre moléculas, distintas a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción

electrostática de iones (como en este caso).

5. No consideró que la formación de una nube de electrones móviles sin asociaciónestrecha con ninguno de los átomos de la molécula es exclusivo del enlace

metálico. Además, ignora que el Cl es un no metal y por lo tanto incapaz de formar

ese tipo de enlaces.

6. Desconoce que la presencia de iones con carga positiva y negativa es

característica del enlace iónico, que se da entre un metal y un no metal, no entre

átomos de dos metales.

7. Olvidó que los metales son agentes reductores y que por lo tanto liberan cationes

(iones positivos), no aniones (iones negativos)

8. Desconoce que en el enlace covalente los electrones de enlace son compartidos

por ambos átomos.


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Actividad 1: Elaboración de un glosario

Recursos para el desarrollo de la actividadDiccionariosLibros de química


1. Organizar a los estudiantes en pareja para que busquen información y elaboren un

glosario.

2. Pedir a los estudiantes que investiguen la definición de los siguientes términos:

átomo, electrones, neutrones, ión, metales, no metales, enlace iónico, enlace

covalente, enlace metálico, fuerzas de van der Waals, agente reductor, agente

oxidante.

Actividad 2: Elaboración de mapa de conceptos


1. A partir de las definiciones anteriores, elaborar un mapa conceptual mediante el cual

establezca relaciones entre los diferentes términos. Ejemplo:

2. Pedir a los estudiantes que socialicen sus glosarios, aclaren dudas y obtenganconclusiones en la clase.


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Actividad 3: Comprobando la conductividad eléctrica de dossustancias

Recursos para el desarrollo de la actividadSal de mesa (NaCl)

Agua para batería de auto Azúcar (sacarosa: C12H22O11)Dos botes de vidrio medianos (como en los que se envasan la mostaza o la mayonesa)Una pila de 9 voltiosUn foco pequeño, un pedazo de cable eléctrico, barritas de metal de cobre y un interruptorDescripción de los pasos para el desarrollo de la actividad

1. Pedir a los estudiantes que se organicen en equipo para realizar las experiencias.

2. Puede hacer algunas preguntas previas para conocer los presaberes de sus

estudiantes.

3. Con la pila, el cable eléctrico, las barritas de metal de cobre y el interruptor fabricar

un circuito sencillo.

4. En uno de los botes de vidrio colocar agua destilada hasta la mitad y luego disolver

en ella 3 ó 4 cucharadas de sal común.

5. Enseguida sumergir las barritas del circuito en el NaCl disuelto en agua y a

continuación abrir el interruptor de manera que deje pasar la corriente. El foco se

prenderá, lo que significa que se tienen iones en solución y que el NaCl se

constituye de enlaces iónicos (ver figura adjunta).

NaCl en

solución


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6. A continuación se repite el experimento en el otro bote donde se colocará azúcar

disuelta en agua. El foco desde luego no se prenderá, esto quiere decir que en el

azúcar no hay enlaces iónicos sino covalentes.

7. En la pizarra escribir las fórmulas de la sal y del azúcar. Ubicar los elementos que

constituyen dichos compuestos en la tabla periódica. Relacionarlos con las

definiciones de los enlaces iónico, covalente y metálico.

8. Es importante destacar también el papel que las barritas de metal de cobre

desempeñan en la experiencia, como conductores de la electricidad. Aprovechar la

experiencia para destacar que los metales presentan ciertas propiedades

características como alta conductividad eléctrica y térmica, brillo metálico y

maleabilidad; estas propiedades son el resultado de su estructura interna, de la red

metálica que constituyen sus átomos y de la nube electrónica que se muevenlibremente por toda la red.

9. Preguntar: ¿Qué ocurriría si las barritas de cobre se sustituyeran por barritas de

plástico o de madera? ¿por qué?


Información complementaria de: Zarraga Sarmiento, J. C. et al (2003) Química, México,D.F. Editorial McGraw-Hill Interamericana, P. 200-203Mapa conceptual tomado de http://mchcd2.googlepages.com/EnlacesQuimicos.jpg


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Actividades de Refuerzo para Cien

actividades de refuerzo para ciencias naturales

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