Unidad Didáctica

UNIDAD DE CLASES

Lcda. María Andreina Sarcos Chacín

Asignatura: Física de 3^er año

Tema: Cinemática

Objetivo General:

            Estudiar distintas manifestaciones y formulaciones del movimiento  y del equilibrio mecánico, mediante descripciones sistematizadas y análisis de graficas de los parámetros y magnitudes físicas involucradas, para adquirir aquellos conceptos básicos de la cinemática que sean de uso frecuente en la vida diaria.

Objetivos Específicos:

1.    Establecer las características y regularidades cinemáticas en el movimiento rectilíneo uniforme de diversos cuerpos rígidos, mediante la realización y demostración de experiencias reales.

2.    Identificar el movimiento rectilíneo uniformemente variado, mediante la interpretación física de su formulación matemática y del análisis grafico representativo, para ejercitarse en el manejo de análisis cinemático de dicho movimiento y aplicarlo a situaciones de la vida real.

3.    Analizar situaciones físicas cualitativas y cuantitativas, a través de ejemplificaciones, resolución de problemas y la realización de actividades prácticas y de laboratorio, que ilustren y confirmen la aplicación efectiva de los conceptos y formulaciones del movimiento uniforme y variado.     

Contenidos:

                 Tipos de movimientos

                 Aceleración

                 Movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.)

                 Movimiento rectilíneo uniformemente variado  (M.U.V.)

                Movimiento uniformemente acelerado (M.U.A)

                Movimiento uniformemente retardado (M.U.R)

                 Fórmulas

                 Casos

Contenidos 

“ESTUDIO DE LA CINEMÁTICA”

1.     LA CINEMÁTICA: Es la que estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que producen dicho movimiento.

2.     MOVIMIENTO: Es el cambio de posición o lugar que experimenta un cuerpo, con respecto a un sistema de referencia, al transcurrir el tiempo.

3.     ELEMENTOS QUE DETERMINAN UN MOVIMIENTO:

Los elementos que determinan todo cambio de lugar de un cuerpo son:

a)  El sistema de referencia.

b)  La trayectoria del móvil.

c)  La ley que rige el movimiento.

5.     VECTOR: Es un segmento de recta orientado mediante una punta de flecha dibujada en uno de sus extremos.

                                                

 Donde:

      El punto A se le conoce como el ORIGEN DEL VECTOR.

      La punta de la flecha (B) se conoce como EXTREMO DEL VECTOR

6.     ELEMENTO DE UN VECTOR:

a)  EL PUNTO DE APLICACIÓN: Es el punto donde se aplica el vector.

b)  LA DIRECCIÓN: Está determinada por la recta que contiene el vector y puede ser Horizontal, Vertical e Inclinada.

c)  EL SENTIDO: Está determinada por la punta de la flecha, colocada en uno de los extremos del segmento y puede ser hacia la derecha, hacia la izquierda, hacia arriba o hacia abajo.

d)  EL MÓDULO: Es el número que representa la medida.

7.     NOTACIÓN DE UN VECTOR: Para anotar los vectores se sigue dos procedimientos.

a)  Se coloca una flecha encima de las letras que determinan el vector, siempre colocando primero la letra del origen y luego la del extremo.

b)  Colocando una flecha encima de la letra que lo representa.

NOTA: Cuando hay que hacer operaciones con los módulos de los vectores, éstos se anota sin la flecha encima.

8.     SISTEMA DE REFERENCIA: Es el cuerpo o conjunto de cuerpos que se consideran en reposo, y que respecto a él o a ellos, otro cuerpo cambia de posición o de lugar.

9.     POSICIÓN: Es el punto donde se encuentra el cuerpo en un determinado instante de tiempo.

Para determinar la posición de un cuerpo con relación a un sistema de referencia, se debe utilizar, o un eje orientado, o un sistema cartesiano en el plano, o un sistema cartesiano en el espacio.

      

 

10.TRAYECTORIA: Es la línea formada por la unión de todos y cada uno de los puntos que va ocupando el cuerpo a medida  que varía su vector de posición, en el transcurso del tiempo.

                                                                                                                       

12.   DISTANCIA: Es el valor absoluto o módulo del desplazamiento.

13.   VELOCIDAD: Es el desplazamiento que efectúa un cuerpo en cada unidad de tiempo y se simboliza con la letra 

La velocidad se mide por el cociente que resulta de dividir el desplazamiento entre el tiempo que se emplea en efectuarlo.

14.   RAPIDEZ: Es la distancia que recorre un cuerpo en cada unidad de tiempo y se simboliza con la letra  .

La rapidez se mide por el cociente que resulta de dividir la distancia que recorre el cuerpo entre el tiempo que emplea en recórrela.

15.   MOVIMIENTO UNIFORME (M.U.): Un movimiento es uniforme  cuando cuerpo experimenta desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales, o lo que es lo mismo, su velocidad es siempre la misma.

16.   MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U.): Un movimiento es rectilíneo uniforme cuando su trayectoria es una línea recta y tiene la misma velocidad en cada uno de los puntos de dicha trayectoria.

Para resolver problemas de movimientos rectilíneos uniforme se debe aplicar la fórmula de la rapidez.

                                                   

17.   CANTIDAD DE MOVIMIENTO LÍNEAL: Es el producto que se obtiene de multiplicar la masa de un cuerpo por la velocidad que tiene en un momento dado. 

ESTUDIO DEL M.R.U.

PASOS A SEGUIR PARA RESOLVER PROBLEMAS:

1.   Se lee el problema las veces que sean necesarias hasta comprender lo que dice.

2.   Se elabora una grafica con las características del problema.

3.  
Se sacan los datos relevantes del problema como:

      La ley que rige el movimiento.

      Asignarle símbolo (letra) a los valores numéricos que en el problema aparecen.

      Asignarle símbolo (letra) a la(s) pregunta(s) que se elaboren en el problema.

4.   Se hacen las transformaciones de unidades que sean necesarias.

5.  
Se hacen los cálculos necesarios hasta responder la pregunta elaborada, de la siguiente manera: 

      Se elige la formula que tenga el símbolo o letra de la pregunta. (Dicha formula es valida siempre y cuando los valores de los demás símbolos son conocidos).

      Se despeja el símbolo o la letra que se le quiere hallar su valor. (Si no está despejada y siguiendo los pasos de despeje).

      Se determina el valor del símbolo o letra. (Siguiendo los pasos de valor numérico).    

 MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE VARIADO

FÓRMULAS  DEL M.U.V.

DONDE:

SIMBOLOS	NOMBRES	UNIDADES
Vf	Velocidad final ó Rapidez final	m/seg
Vo	Velocidad inicial ó Rapidez inicial	m/seg
a	Aceleración	m/seg2
t	Tiempo empleado	seg
d	Distancia recorrida o Desplazamiento	m

NOTAS:

☼ Se usa el signo positivo (+), cuando el movimiento es uniformemente acelerado.

☼ Se usa el signo negativo (-), cuando el movimiento es uniformemente retardado.

☼ Cuando en el enunciado del problema esté la frase PARTE DEL REPOSO, me está indicando

que la velocidad inicial es cero (V_O = 0).

☼ Cuando en el enunciado del problema esté la frase  SE DETIENE o  DETENERSE, me  está

indicando que la velocidad final es cero (V_f= 0).

☼ Se habla de tiempo máximo y de distancia máxima, cuando un móvil se detiene (o viceversa).                                                                                                        

☼ Se debe colocar una letra como subíndice a la VELOCIDAD.

☼ Se debe colocar dos letras como subíndice  al TIEMPO.

☼  Se debe colocar dos letras como subíndice a la DISTANCIA.

☼  La ACELERACIÓN como se mantiene constante, no se le coloca subíndice.

EJERCICIOS

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 

1.   Un ciclista viaja desde una cuidad A y una ciudad B con una rapidez constante de 36Km/h, empleando 2h en su recorrido. Calcular la distancia entre las dos ciudades.               

  R: 72000m

2.   Calcular la rapidez que debe desarrollar un móvil que en 3/4h recorre 135Km. Si tiene un movimiento uniforme.                                                                                                        R: 50m/seg

3.   Un avión recorre 2916Km en 3h con un movimiento uniforme. Calcular su rapidez en ese instante.                                                                                                                                     R: 270m/s

4.   Un móvil se desplaza con M.R.U a una rapidez de 25m/seg. ¿Cuánto tarda en recorrer 0,05Km?

5.   Un móvil se desplaza con una rapidez constante de 144Km/h. calcular en cuanto tiempo recorre 0,6Km.

6.   Calcular la rapidez que debe desarrollar un móvil que a 2/5min recorre 1152m con un movimiento uniforme.

7.   Calcular la distancia recorrida por un móvil que se desplaza con una rapidez constante de 40cm/seg en 50seg.

8.   Un automóvil se desplaza con una rapidez constante de 14,4Km/h. ¿Cuánto recorre en media hora?

9.   Un automóvil se desplaza con un movimiento rectilíneo uniforme de tal forma que desarrolla una rapidez de . Calcular la distancia recorrida por el automóvil al cabo de  de minuto.                                                                                                                        

10.       Un ciclista se desplaza en línea recta con una rapidez constante de . Calcular el tiempo que emplea en recorrer un distancia de                                       

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE VARIADO

1.    Calcular el tiempo que tarda un motorizado en variar uniformemente su rapidez desde 28,8km/h hasta 54km/h, con una aceleración de 0,7m/seg².            R: 10seg

2.    ¿Cuál es la aceleración de un automóvil cuya rapidez varía uniformemente desde           28km/h hasta 144km/h en un lapso de 1/3 de minuto?                         R: 1,6m/seg²

3.    Un tren parte del reposo con un movimiento uniformemente acelerado y al cabo de 90seg tiene una rapidez de 162km/h. Calcular la aceleración del tren.   R: 0,5m/seg²

4.    Un automóvil se desplaza uniformemente a razón de 60m/seg, cuando en un cierto instante aplica los frenos. Si dicho automóvil tarda en detenerse ½ minuto. Calcular la aceleración del movimiento.                                                                                  R:  2m/seg²

5.    Un motorizado se desplaza con una rapidez de 25m/seg, cuando inicia un movimiento uniformemente retardado con una aceleración retardatriz de 2m/seg². Calcular la distancia que recorre en 8seg.                                                                 R:  136m

6.    Un ciclista se desplaza con una determinada rapidez, en el momento que empieza a frenar con una aceleración retardatriz de 3m/seg². Si el ciclista puede recorrer 0,375Hm en un lapso de 15seg. Calcular la rapidez que tenía el ciclista cuando aplicó los frenos.                                                                                       R:  25m/seg

7.    Un automóvil varía uniformemente su rapidez de 54m/seg a 18m/seg, recorriendo una distancia de 432m. Calcular la aceleración retardatriz del movimiento.                

                     R:  3m/seg²

8.    Un motorizado lleva una rapidez de 5m/seg, cuando inicia un movimiento uniformemente acelerado durante un lapso de 18seg. Si en dicho tiempo el motorizado recorre 0,9km. Calcular la aceleración.                                                                                                                                                                                 R:5m/seg²

9.    Un móvil se desplaza con una rapidez de 18km/h, cuando inicia un movimiento uniformemente acelerado y 4seg después su rapidez es de 25m/seg. Calcular la distancia que recorre en dicho tiempo.                                                                                    R:  60m

10.    Un automóvil parte del reposo con un M.U.A. Si al cabo de 15seg el auto ha recorrido una distancia de 45.000cm Calcular la rapidez que tiene el automóvil al final del recorrido.                                                                                     R: 60 m/seg

Fecha:

El curso tendrá una duración de dos semanas, cumpliendo dos horas diarias escolares que serán presenciales, desde las 9:00 a 10:20 am.

Inicio: Lunes  21/07/2014

Culminación: Viernes 01/08/2014

Actividades de inicio:

Estrategias

Lluvia de ideas

Lectura reflexiva o interpretativa

Frases incompletas

Rompecabezas

Fotopalabras

Se utilizarán diversas estrategias cada día, logrando captar el objetivo a desarrollar. Se realizará una prueba diagnóstica.  

 Desarrollo:

Estrategias

Phillips 66

Exposición

Demostración

Construcción conjunto docente-alumno

Resolución de ejercicios

Trabajo en equipo

Mapas mentales

Mapas conceptuales

Organizadores gráficos

Por medio de cada una de ellas el docente utilizará la más conveniente para desarrollar el contenido, logrando la participación de los estudiantes y una correcta adquisición del conocimiento.  

 Cierre:

Estrategias

Taller de trabajo

Resúmenes

Estudio de casos

Técnica de preguntas y respuestas

            Para finalizar el docente asignará actividades que permitan desarrollar el conocimiento adquirido, de forma individual o grupal.

Evaluación: Tipo de evaluación

1.    Evaluación explorativa o diagnóstica: por medio de esta evaluación el docente podrá recoger información referente al tema, y así planificar las estrategias que cubran las debilidades del curso. A través de una prueba diagnóstica que engloben los contenidos.

2.    Evaluación formativa o procesual: utilizando esta evaluación el docente cumple con la función motivadora y orientadora que ayuden a una coherente formación de los estudiantes, logrando reflexionar sus experiencias diarias y observando el desarrollo de las actividades propuestas.  

3.    Evaluación final o sumativa: finalizando con el proceso de enseñanza, el docente utilizará esta evaluación donde podrá determinar y observar el logro de las competencias desarrolladas, tomando la información proporcionada en cada actividades o evaluaciones continuas, logrando un registro de cada uno de ellas.

Enfoque a utilizar (Cuantitativo o Cualitativo):

            Se utilizarán ambos enfoques en el proceso de enseñanza, donde en el enfoque cualitativo se observan las actitudes de cada estudiante, mediante las interpretaciones de los contenidos, interés a las clases y aspiraciones en la adquisición del conocimiento, en cuanto al enfoque cuantitativo el docente tendrá una cuantificación de las actividades de forma numérica, aplicando técnicas estadísticas que visualicen la conducta de los participantes.  

Competencias:

Identificar y diferencias los movimientos estudiados.

Criterios:

ü  Movimiento rectilíneo uniforme

ü  Movimiento uniformemente variado

Indicadores:

·         El estudiante utiliza los conocimientos previos para identificar los movimientos

·         El estudiante ejemplifica los movimientos

·         Utiliza sus experiencias para referirse a los movimientos

·         Logra la comprensión de los movimientos utilizando algunos fenómenos físicos  

Técnicas e instrumentos:

Técnicas

Lluvia de ideas

Resolución de ejercicios

Resolución de problemas

Mapas conceptuales

Gráficos

Pruebas escritas

Pruebas orales

Reproducción escrita

Entrevistas

Observación

Instrumento

Cuestionario

 Hoja de registro

Lista de cotejo

Guión de preguntas

Guía de observación

Cuaderno de los alumnos

            Se presentaron algunas técnicas e instrumentos que el docente va a utilizar en el desarrollo del curso, para lograr su objetivo.  

Herramientas Tecnológicas a usar:

Ø  El docente elaborará un blog colocando todos contenidos a desarrollar.

Ø  Con la aplicación Edmodo el docente podrá comunicarse de forma síncrona con los estudiantes.

Ø  Por medio del correo electrónico los estudiantes enviarán las actividades asignadas por el profesor.

Ø  Con la ayuda de la aplicación Educa Play el docente asignará actividades para medir el conocimiento de los estudiantes.