Módulo Pedagógico 1 ¿Cómo Se Ha Desarrollado La De Física .

3y ago
33 Views
3 Downloads
2.76 MB
16 Pages
Last View : 18d ago
Last Download : 3m ago
Upload by : Mariam Herr
Transcription

¿Cómo se ha desarrollado laFísica?Módulo pedagógico 1de FísicaBloque curricular: Movimiento y fuerzaPrimer curso BGUMedicionesen laboratorio7yua rang tuLe eratLi5Conversiónde unidadesPrecisióny exactitud6Lectura crítica:Premio Nobel de Física2018 a las herramientashechas de luz.4FísicaaicLa realidad denuestros sentidosfía19soConstruccióndel pensamientocientífico2loFiNaturalezade la FísicaátRelación de la Físicacon otras ciencias3Matematizaciónde la realidademMagnitudes fundamentalesy derivadasatM8Valores10GéneroKatie Bouman, la mujer de 29 años detrásde la primera foto de un agujero negroLa primera fotografía de unagujero negrofue tomada gracias al trabajolideradoporKatie Bouman,Katie Boumanexperta en ciencias de la computación, de 29 años, quien desarrollóun algoritmo que era capaz de recrear la imagen de unMineducProhibida su venta. Ministerio de EducaciónPara el desarrollo de la Física se emplean varias herramientas, entre ellas las ciencias de la computación.En particular nos referimos a la reciente observaciónde un ajugero negro propuesto por la Física Teórica.agujero negro. Bouman comenzó a desarrollar el algoritmo hace tres años, cuando era estudiante de posgrado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts(MIT). Lideró el proyecto con la asistencia de un equipodel Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y el Observatorio Haystack del MIT.La fotografía muestra un halo de polvo y gas que se encuentraa 500 millones de billones de kilómetros de la Tierra. Despuésde la difusión de la foto, la experta se volvió una sensacióninternacional, con su nombre convertido en una tendenciaen Twitter. Gracias a los medios de comunicación de masa esposible conocer qué está pasando alrededor del mundo.Redacción BBC News Mundo, 2019.Investigamos los logros de otras mujeres brillantes que han aportado al desarrollo del pensamiento científico.1

Naturaleza de la Física¿Es posible describir mediante la ciencia todos los fenómenos naturales?Con frecuencia se oye hablar de conocimiento empíricoy científico. Por un lado, el conocimiento empírico estáasociado al conocimiento que tenemos por medio de lossentidos y a una simple constatación de los hechos. Porotro lado, el conocimiento científico, aunque también sevale de los sentidos, utiliza abstracciones y generalizaciones que por medio de conceptos producen un reflejode la realidad en el cerebro humano.realidades a las que el ser humano tiene acceso. Losconocimientos científicos son válidos en la medida enque explican fenómenos, dentro del modelo para elque fueron desarrollados. Es decir, una teoría científica es verdadera bajo las mismas condiciones en lasque se desarrolló, y en la medida en que responda deforma satisfactoria a la realidad en una época determinada. Un ejemplo son, las diferentes teorías sobrela forma de la Tierra.La ciencia depende del contexto histórico en el que sedesarrolla, se caracteriza por no tener un desarrollo lineal ahistórico. No es lineal porque los conocimientoscientíficos no siempre son el resultado de teorías anteriores, sino que, en ocasiones, resultan de contradicciones, de rupturas o refutaciones, con la finalidad deinvalidar una determinada postura. No es ahistóricaporque siempre está condicionada por el contexto histórico. La ciencia, contrario a lo que se puede pensar,no es neutra, puesto que, está condicionada por intereses socioeconómicos y políticos, en este sentido, lafísica no es la excepción.Kédrov define la ciencia como:Un sistema de conceptos acerca de los fenómenosdel mundo exterior y de la actividad espiritualde los individuos, que permite conocer, prever ytransformar la realidad en beneficio de la sociedad;es una forma de actividad humana, históricamente determinada, cuyo contenido y resultado es lareunión de hechos orientados en un determinadosentido, de hipótesis y teorías elaboradas, y de leyes que constituyen su fundamento, así como deprocedimientos y métodos de investigación.El conocimiento científico no es la verdad absoluta,está en evolución constante y responde a las nuevasMineducMineducTierra donut técnicamente posible.Forma de la Tierra según el hinduismo.El Geoide, representación contemporánea de la Tierra.¿Por qué algunas personas creían que la Tierra era plana?2Prohibida su venta. Ministerio de Educaciónreferencia:Creencia de la Tierra plana.MineducMineduc(Kédrov M.B., 1968)

Historia de la FísicaWikiImages de PixabaiWikimedia Commons/G.KnillerDos visiones diferentes de la gravedadIsaac Newton.Albert Einstein.En el siglo XVII el físico, astrónomo y matemático sirIsaac Newton planteó en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, que la fuerza causantede la caída de los cuerpos hacia el suelo es la mismaque permite a los planetas moverse. Según Newton,los objetos se atraen entre sí, en función de la masa yla distancia. Un siglo después, en 1915, Albert Einstein, con su famosa teoría de la relatividad, propuso una forma de concebir la gravedad diferente a lade Newton. Einstein afirmó que el empuje o fuerzade gravedad no existe, la explicación de por qué losobjetos experimentan una caída se debe a la ilusióngeométrica creada por el espacio-tiempo.Comparamos: ¿cuál es la diferencia entreel concepto de gravedad de Newton y elde Einstein?Prohibida su venta. Ministerio de EducaciónWikimedia Commons/Event Horizon TelescopeFísica proviene del latín physica, y este del griego antiguo φυσικός que significa natural, por tanto, se considera como una ciencia dedicada al estudio de losfenómenos naturales. Hasta principios del siglo XIXfue considerada como filosofía natural, en adelantela física se ha limitado al estudio de los fenómenosfísicos, entendidos estos físicos como aquellos procesos en los que las sustancias no cambian. En términos generales, podemos decir que la física es laciencia que se encarga de estudiar los componentesde la materia y sus interrelaciones.La física tiene como objeto establecer un conjunto deleyes fundamentales que rigen los fenómenos naturales y desarrollar teorías que permitan anticipar resultados posibles. Las leyes fundamentales y teorías propuestas para explicar un fenómeno natural se expresanen el lenguaje de las matemáticas, el cual, permite relacionar la teoría con la experimentación. Las teoríasson limitadas y se consideran verdaderas en la medidaen que se ajusten a las condiciones en las que fueroncreadas. Ninguna teoría se considera como la verdadfinal o definitiva, existe la posibilidad de que nuevasobservaciones obliguen a modificarla o desecharla.La primera imagen de un agujero negro (SNF).Veamos el video De Newton a Einstein ycomentemos cómo entendían estos dosfísicos la gravedad.https://youtu.be/39aT9Db9iYE¿Cuáles son algunas de las limitaciones de la ciencia?3

La historia de la ciencia, y en particular de la Física, se podría tratar a fondodesde diferentes aristas y su estudiosería muy extenso; sin embargo, es posible considerar algunos hechos sobreel desarrollo de la Física en términosgenerales. Durante el siglo V a.n.e yXVII n.e., los conocimientos se fundamentaban principalmente en la observación. A partir del siglo XVII hastael siglo XIX, la ciencia se ha caracterizado por incluir el método científico yVeamos el video: Relatividady cuántica; y comentemos conlos compañeros nuestras ideassobre el video.https://youtu.be/J81bPDBij2oWikimedia Commons/J.SustermansFinalmente, en el siglo XIX, la mecánica newtoniana presentó sus primeros problemas al intentar describirlos fenómenos asociados al campoelectromagnético (trabajos realizados por Faraday y Maxwell). Deacuerdo con Heisenberg, hasta 1958la Física era capaz de explicar los fenómenos naturales con cuatro sistemas cerrados de conceptos, estosson: la mecánica newtoniana, la teoría del calor, el electromagnetismo yla teoría cuántica. En la actualidad seconsidera un quinto sistema cerradode conceptos conocida como la teoríageneral de la relatividad.Galileo Galilei.Wikimedia CommonsLas leyes y teorías de la Física se pueden dividir en dos grupos: la física clásica y la física moderna. L a primeraincluye los principios de la mecánicaclásica, la termodinámica, la óptica yel electromagnetismo desarrolladosdurante el siglo XIX. Posteriormente,surge una gran revolución en la física,conocida como física moderna, a finales del siglo XIX y principios del sigloXX. La física moderna nació primordialmente para describir muchos fenómenos que la física clásica no era capazde explicar, principalmente con la teoría de la relatividad y la física cuántica.fue Galileo quien incluyó en la teoríala experimentación y la interpretaciónde los resultados. Durante este periodo, las leyes del movimiento de Newton conformaron un sistema cerradode conceptos capaces de explicar unagran parte de fenómenos naturales.Michael Faraday.Wikimedia Commons/G.StodartBreve revisión deldesarrollo de la FísicaJames Maxwell.¿Qué nuevas teorías sobre la Física se han desarrollado en tiempos recientes?Lengua y LiteraturaLectura críticaPremio Nobel de Física 2018 a las herramientas hechas de luzLee en grupos el siguiente texto y discutimos: ¿porqué la mujer ha tenido poco apoyo en la ciencia?La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido elPremio Nobel de Física 2018 al estadounidense Arthur Ashkin,la canadiense Donna Strickland y el francés Gérard Mourou porsus rompedoras invenciones en el campo de la física del láser, enuna ceremonia celebrada en Estocolmo.El físico Ricardo Arias González, introductor en España de laspinzas ópticas con aplicaciones biológicas, celebra la decisiónde la Real Academia de las Ciencias de Suecia: “Arthur Ashkinera uno de los grandes olvidados”, explica. “Las pinzas ópticas han abierto un mundo de posibilidades. Permiten cogeruna sola molécula y aislarla del resto en el espacio. Es algoque nunca se había conseguido y que ha permitido estudiarla biología celular y molecular como si fueran objetos macroscópicos. Es como estudiar las piezas de un reloj”, señala AriasGonzález, del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados enNanociencia. (Ansede, 2018).Desde 1901 solo tres de los 201 científicos laureados con elNobel de Física han sido mujeres. Antes de Donna Stricklandlo ganaron la polaca nacionalizada francesa Marie Curie en1903, por sus estudios sobre la radiactividad, y la estadounidense de origen alemán Maria Goeppert-Mayer, en 1963,por sus investigaciones sobre la estructura interna del núcleo de los átomos.4Prohibida su venta. Ministerio de Educación“Pensaba que habría más mujeres que habían ganado el Nobelde Física. Tenemos que reconocer a las físicas y supongo quede ahora en adelante habrá más que ganen este premio. Yo mesiento honrada de ser una de ellas”, ha declarado Stricklanden la rueda de prensa, en conexión telefónica desde Canadá,informa Nuño Domínguez.

MatemáticaMatematización de la realidadpxhereEn el estudio de la Física con frecuencia escucharáshablar de teorías y modelos, de manera que es importante revisar rápidamente estos conceptos. Una teoríaes una explicación de fenómenos naturales basada enobservaciones y en los principios fundamentales aceptados. Un ejemplo es la bien establecida teoría de laevolución biológica, que es el resultado de extensas investigaciones y observaciones de varias generacionesde biólogos.Lanzamiento de un balón.En física, un modelo es una versión simplificada de unsistema físico demasiado complejo como para analizarse con todos sus pormenores. Por ejemplo, supongamos que nos interesa analizar el movimiento deuna pelota de fútbol lanzada a la portería del equipocontrario. Omitimos el tamaño y la forma de la pelotarepresentándola como un objeto puntual, o una partícula, también omitimos o despreciamos la resistenciacon el aire y únicamente conservamos los elementosque sean objeto de nuestro estudio, en este caso la gravedad. Hay que tener mucho cuidado para lograr unmodelo que simplifique lo suficiente un problema, sinomitir sus características esenciales, esto requiere deuna gran creatividad por parte de quien realiza el estudio o investigación.Modelo idealizado.Discutimos: ¿es fácil establecer relaciones entre losfenómenos naturales y la matemática?Veamos el video: Las matemáticas son para do un árbol cae en el bosque yno hay nadie cerca para escucharlo¿Hace ruido?Prohibida su venta. Ministerio de EducaciónGeorge BerkeleyEste experimento mental propuesto por Berkeley plantea el cuestionamiento de si la realidad existe o llega aexistir en la medida en que seamos capaces de percibirla. En otras palabras, ¿es posible que exista algo aunqueno seamos capaces de verla?. Es probable que algunosrespondamos que sí. De hecho, algunos científicos, alno conocer las interacciones de campos, denominabanéter a una sustancia invisible mediante el cual interactuaban los cuerpos. Sin embargo, en 1887 el experimento de Michelson-Morley sugirió que el éter no existía. En palabras de Berkeley, la realidad no es objetiva yexiste en la medida que podamos verla, de manera que,existen tantas realidades como seres humanos.Para conocer más sobre las ideasde Berkeley, veamos el video en elsiguiente enlace.https://youtu.be wvJAR5IpvOE5Wikimedia Commons/J.SmybertLa realidad de nuestros sentidosGeorge Berkeley.Discutimos en grupos: ¿es posibleque nuestros sentidos seancapaces de describir de formaobjetiva la realidad?

Relación de la Física con otras ciencias¿Qué aplicaciones de la Física conocemos?La importancia de la Física radica en la capacidad para proporcionar la base conceptual y la estructura teórica sobre lacual se fundamentan otras ciencias naturales. Los científicos de todas las disciplinas utilizan las ideas y fundamentos de la Física, por ejemplo, los químicos que estudian laestructura de las moléculas, los paleontólogos que intentan reconstruir la forma de andar de los dinosaurios, y losclimatólogos que estudian cómo las actividades humanasafectan la atmósfera, los océanos, entre otros.mas de la ingeniería, por citar unas cuantas tenemosla ingeniería civil, industrial, ambiental, electrónica,eléctrica, automotriz, robótica, nanotecnología. También, la Física aportó con fundamentos de óptica útiles en la Astronomía.Al observar un hospital, notaremos que, está equipadocon laboratorios que emplean técnicas muy refinadasde física, por ejemplo, en radiología diagnóstica comoaplicación de los rayos X, en procesos de quimioterapiaque son el resultado, entre muchas cosas, del descubrimiento de las ondas electromagnéticas.AreacienciasLa aplicación de los principios físicos y químicos aproblemas prácticos han dado lugar a diferentes ra-Rayos X.¿Qué es la Física?Ciencia Estudia los fenómenos naturales y lainteracción de los cuerpos sin que estoscambien su estructura atómica.Física Emplea como principal herramienta lasabstracciones matemáticas. Físicaclásica Está en constante evolución. Físicamoderna¿Qué otras aplicaciones de la Física han permitido mejorar la calidad de vida de las personas?6Prohibida su venta. Ministerio de Educación Su desarrollo no es lineal ni ahistórico.

Magnitudes fundamentales y derivadas¿Qué unidades de medida conocemos?En Física es necesario establecer determinados conceptos que permitan realizar operaciones. En este sentido,se consideran dos tipos de magnitudes: las magnitudesfundamentales y las magnitudes derivadas. El primertipo se refieren a las magnitudes que no pueden serrepresentadas en función de otras más simples, y el segundo grupo se refieren a las magnitudes que se pueden expresar en función de las anteriores. Un ejemplode magnitud derivada es la velocidad [v] L/T, esta sepude expresar usando la longitud L y el tiempo T.Estrategias para resolver problemasDespués de realizar varias prácticas en el laboratorio, Estefanía y Marcelo, estudiantes de Física, hanllegado la siguiente conclusión:La distancia que recorre un objeto se puede calcularusando la siguiente expresión:Donde,En 1960 un comité internacional estableció un conjuntode estándares para las magnitudes fundamentales de laciencia, conocido como Sistema Internacional (SI). Existen otros sistemas de medida, por ejemplo, el sistemabritánico que data de la antigua Roma y que es utilizadoúnicamente en los Estados Unidos de América y unoscuantos países más. Muchos objetos comunes usan unidades del sistema británico, por ejemplo, cuando compramos unos clavos en la ferretería escuchamos confrecuencia hablar de pulgadas. En física, las unidadesbritánicas se emplean solo en mecánica y termodinámica; no hay un sistema británico de unidades eléctricas.x : distancia recorrida, su unidad de medida esmmv : velocidad, su unidad essma : aceleración, su unidad de medida es 2st : tiempo, su unidad de medida es el sUna forma de saber si la conclusión es correcta esrealizar el análisis dimensional.Identifiquemos y escribamos las dimensiones en laprimera ecuación propuesta por Estefanía y Marcelo.El Sistema Internacional (SI) tiene como magnitudes yunidades fundamentales las siguientes:MagnitudLongitudSímbolo lvinKIntensidad decorriente eléctricaamperioAIIntensidad Cantidad desustanciaProhibida su venta. Ministerio de EducaciónUnidadLos términos semejantes tenemos:Como se observa, la ecuación no es dimensionalmente homogénea, es decir, la conclusión no es correcta.RecuerdaEl análisis dimensional es una herramienta útilpara detectar errores en los cálculos científicosy permite comprobar la homogeneidad de lasunidades empleadas en los cálculos.De acuerdo con la tabla anterior, la dimensión en Física tiene un carácter especial, puesto que determina la naturaleza de una cantidad (Serway & Jewett,2008). Por ejemplo, las unidades del metro pertenecen a la dimensión llamada longitud, incluso si setrata del área o volumen la dimensión en la que se23expresan es la longitud, sea L o L respectivamente.A menudo las dimensiones de una cantidad se representan usando corchetes.Ayudamos a Karla a comprobar si su conclusiónes acertada, la distancia recorrida de un automóvil que viaja con velocidad constante es:¿Cómo se clasifican las magnitudes por su origen y naturaleza?7

La primera definición que se dio al tiempo data de1889, esta consistía en una fracción del día solar, y,como es de esperar, al igual que en el caso de la longitud, esta definición era poco acertada. En 1967 seadoptó una medida más precisa con la aparición delreloj atómico. El segundo, que es la unidad de medidadel tiempo que es igual al tiempo que tarda 9 192 631 770ciclos de la radiación asociada a la transición hiperfina desde el estado de reposo del isótopo de cesio 133(133Cs), a una temperatura de 0 K.Las tres magnitudes fundamentales que más se usanen el estudio de la mecánica clásica o mecánica newtoniana son la longitud, la masa y el tiempo. La longitudse define como la distancia entre dos puntos, en 1120en Inglaterra se decretó que su unidad sería la yarda,que equivalía a la distancia entre la punta de la nariz yel final de un brazo extendido. En los siguientes añoshasta 1791 la unidad de longitud fue el pie, pero nocualquier pie, se trataba de la longitud del pie real. Estoparecerá ridículo, sin embargo, es como se establecióen esas épocas la unidad de medida de la longitud. Enadelante, la unidad de longitud fue el metro y en 1983se redefinió como la distancia recorrida por la luz en1/299 792 458 segundos.Un reloj atómico funciona con átomos, en teoría solose necesita uno para construir un reloj atómico. Laidea de estos relojes se basa en explotar las propiedades de ciertos niveles atómicos. Estos niveles atómicosson inestables y cuando se excita un electrón al cabo deun tiempo acaban “bajando” a otro estado estable; estavariación se usa como el instrumento más preciso paramedir el tiempo.Tener un reloj atómico de tal precisión puede pareceruna exageración, pero para investigaciones relacionadas con el tiempo esa precisión e

Módulo pedagógico 1 de Física Bloque curricular: Movimiento y fuerza 7 Lectura crítica: Premio Nobel de Física 2018 a las herramientas hechas de luz. 9 La realidad de nuestros sentidos Naturaleza de la Física 1 Precisión y exactitud 4 Conversión de unidades 5 Mediciones en laboratorio 6 10 Género Matemática ilosofía

Related Documents:

piados para su negocio. La mayor a de las compa as instalan, por ejemplo, los m dulos contable y financiero, pero no todas adoptan los m dulos de recursos humanos o de fabricaci n. Algunas com-pa as no necesitan comprar determinados m dulos. Luego, para cada m dulo, se personali

Sa dulo ng lahat, ang proyektong ito ay isang paraan ng paglilingkod sa pagtugon sa matinding pangangailangan ng mga gurong Filipino para sa isang mahusay at malusog na kurikulum sa Filipino at isang ambag tungo sa makabansang reedukasyon ng mga kabataan at mamamayan. 4 K I N D E R—B A I T A N G 6 A L A M A T

Supervisi n pedag gica Equip de Recerca Educativa en lÕËmbit de la Salut (EREAS) Joan Josep Escoda S nia Anton Montserrat Bola Glosa Ediciones Ronda de Sant Pere, 22 principal 2» - E-08010 Barcelona T el fonos 932 68 49 46 / 932 68 36 05 - T elefax 932 68 49 23 Correo electr nico: glosa@abaforum.es .

vychov va. Pok !a sa odovzd va # "iakom prostredn ctvom svojich pedag gov z klady v !etk ho, "o %udstvo objavilo, vyna !lo a #vytvorilo, a to v #duchu katol ckej viery. ije intenz vnym plnen m svojho poslania. V roku 1991 sa po prv %kr t otvorili br ny

práticas did ático -pedag ógicas, com os desejos . Processos de desenvolvimento das rela ções e da comunica ção; se torna secund ária a transmissão de conte údos. . instrucional sistematizado nos livros did áticos. Métodos : De transmissão e recep ção de info

diagramme d'objets sous forme de liens, ou dans un diagramme de collaborationsous forme de messages, entre objets issus des classes associées. R. BOUAZIZ --F. GARGOURI 63 Concept de relation --- Les associations C1 C2:C1 :C2 Diagramme de classes Association Diagramme d'objets:C1 :C2 Diagramme de collaboration Lien Message Objets Classes

Buena colecci n de cuestiones y problemas de qu mica. W y Qu mica general. Madrid: McGraw-Hill, 1996. . P gina del proyecto ed@d (Ense anza Digital a Distancia) del Ministerio de Educaci n, Cultura y Deporte para mejorar el aprendizaje aut nomo en un entorno tecnol gico avanzado. Fisquiweb

muy relacionadas con la memoria, el uso del lenguaje y las capacidades l gico-matem ticas, desde hace varias d cadas ha habido voces e investigadores que vienen reivindicando un concepto m s amplio de inteligencia. El t rmino inteligencia emocional se refiere a la capacidad para conocer y