plan de clases 9º

GAF-118 -V 1 20-01-2012 1 de 11

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

ESTUDIANTE

GRUPO

MEDIA DOR PERIODO

I

Jorge Armando Guerrero Beltrán Febrero DURACIÓN Marzo ASIGNA TURA 2013

Física

AREA:

9

No

Ciencias Naturales

Desarrollar en los estudiantes un pensamiento científico que le permita contar con una teoría integral del mundo natural dentro del contexto de un proceso de desarrollo humano integral, equitativo y sostenible que le proporcione una concepción de sí mismo y de sus relaciones con la sociedad y la naturaleza armónica con la preservación de la vida en el planeta

PROPÓSITO DEL ÁREA

META DE COMPRENSIÓN DEL AÑO

Comprender los principios teóricos del M.R.U. y

M.R.U.A. en la solución de problemas físicos.

Comprender la clasificación ent re cantidades escalares

META DE COMPRENSIÓN GENERAL y vectoriales y la suma de vectores por medio de sus componentes en la resolución de problemas físicos.

DEL PERIODO

¿Cuál es la importancia de identificar una cantidad física en el trabajo cient ífico?

TÓPICO GENERADOR

a.

Cantidades físicas escalares y vectoriales.

b.

Componentes de un vector

a.

Comprender la clasificación de las cantidades físicas en escalares y vectoriales.

b.

Comprender la suma de vectores por medio de sus componentes.

CONTENIDOS

METAS DE PERIODO

COMPRENSIÓN

DEL

GAF-118 -V 1 20-01-2012 2 de 11

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

COMPETENCI A ESTÁNDAR

DESEMPEÑ O DE COMPRENS IÓN

ACTIVIDAD DE APREN DIZAJE

Adquiere habilidades y destrezas básicas del trabajo científico, aplicarlas en la resolución de problemas y en la realización de experiencias sencillas

Clasifica las cantidades físicas en escalares y vectoriales.

1 Lluvia de ideas orientadas por preguntas como: a. ¿Qué conoces de cantidades escalares y vectoriales? b. ¿Qué es el componente de un vector?

Realiza suma de vectores por el método de las componentes .

1.2Consultar en los textos guía, modulo o en la web 2.0 (internet) acerca de cantidades escalares y vectoriales, componentes de un vector.

1.3 Puesta en común sobre la consulta realizada.

1.4. Solución de ejercicios, talleres y prueba escrita aplicándola cada temática tratada.

FECHA

Semanas 1-3

Preguntas de comprensión lectora a fin de verificar el dominio de las principales ideas expuestas en el módulo de estudio Revisión del taller por parte del docente Pruebas escritas para valorar el grado de comprensión y responsabilidad que están teniendo los educandos en el curso del periodo

Semanas 4-8 Preguntas de comprensión lectora a fin de verificar el dominio de las principales ideas expuestas en el módulo de estudio

1.5. Trabajo individual: Tomando como referente los contenidos del módulo y los temas vistos en clase, los estudiant es solucionarán un taller predeterminado relacionado con la suma de vectores por medio de sus componentes.

1.6. Trabajo en parejas: De acuerdo con el contenido teórico-práctico del módulo de estudio y de la mediación anterior realizada por el docente, los estudiantes aplicarán las componentes de un vector en la solución de problemas físicos.

VALORACIÓN CONTIN UA

Verificación en la logicidad de los ejercicios propuestos para argumentar los posibles errores presentes en ellos.

Semana 9

Valoración del docente, de acuerdo al desempeño teórico y práctico del estudiante durante el período.

NIVELES DE META

SUPERIOR

Aplica la suma de vectores por medio de sus componentes, los conceptos de cantidades vectoriales y escalares en la resolución de problemas físicos.

ALT O

BÁSICO

BAJO

Deduce procedimient os para la solución de problemas bas ados en la s uma de vectores por medio de s us componentes, y en los conceptos de cantidades vectoriales y escalares.

Analiza la utilidad de la suma de vectores por medio de sus componentes y los conceptos de cantidades vectoriales y escalares

Se le dificulta utilizar la suma de vectores por medio de sus componentes y los conceptos de cantidades vectoriales y escalares

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

GAF-118 -V 1 20-01-2012 3 de 11

RECURSOS REQUERIDOS (AMBIENTES PREPARADOS PARA EL PERIODO) 

Salón organizado y aseado, sillas dispuestas según momentos de trabajo.



Gráficos que facilitarán la comprensión de los educandos, de los temas a tratar, además de trabajar las actividades sugeridas en el módulo de estudio.



Utilización del video bean para la proyección de videos y animaciones.



Laboratorio de física real o virtual, para comprobar la teoría.

INTRODUCCIÓN El movimiento de los cuerpos es un fenómeno del que sabemos muchas c osas, ya que desde nuestra infancia, observamos que los cuerpos se mueven a nuestro alrededor, al mismo tiempo que nosotros t ambién nos movemos. Desde las investigaciones realizadas por Galileo y Newton en el siglo XV II se ha visto la importancia del estudio del movimiento. A partir de allí se generó una nueva concepción del universo, en la cual el movimiento de los cuerpos terrestres y celestes se rige por las mismas leyes. Esta es una de las razones por las cuales es posible que a veces tengamos dudas acerca de qué cuerpos son los que realmente se mueven y qué cuerpos permanecen en reposo.

Las cantidades físicas que tienen ya sea propiedades numéricas como de dirección se representa mediante vectores. Algunos ejemplos de cantidades vectoriales son la fuerza, el desplazamient o, la velocidad y la aceleración

CONCEPTOS CLAVES    

Cantidad vectorial Cantidad escalar Vector resultante Componentes de un vector

GAF-118 -V 1 20-01-2012 4 de 11

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

MARCO TEÓRICO CONTENIDO

1.

Cantidades fí sicas escalares y vectoriales



Las cantidades físicas se clasifican en cantidades escalares y cantidades vectoriales.



Una cantidad e scalar se especifica totalmente por su magnitud, que c onsta de un número y una unidad. Una cantidad vectorial se especifica totalmente por su magnit ud, dirección y sentido. Un vector es la representación gráfica de una magnitud física la cual posee una magnit ud, dirección y sentido.



Todo vector posee tres cualidades que lo caracterizan:

a) MAGNITUD O MÓDULO: Es la longitud del segmento rectilíneo de un vector y se simboliza indic ando el vector entre barra: b) DIRECCIÓN: Es el ángulo formado con la horizontal del vector. c) SENTIDO: Ubic ación del vector hacia un extremo: sentido hacia la izquierda o hacia la derecha. 

Dos vectores son iguales si tienen igual magnitud, dirección y sentido.

No necesariamente deben coincidir sus colas en el mismo punto. Se denota



A

=

B

Un vector opuesto es el vector que tiene la misma magnitud y dirección pero con sentido opuesto.

Observemos el siguiente ejemplo: 

Si

u es el

vector normal ,

v es el vector

opuesto



Si

w es

opuesto

el vector normal ,

r es

el vector

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º 

GAF-118 -V 1 20-01-2012 5 de 11

Si un vector A se multiplica por una cantidad escalar positiva m, el producto mA es un vector que tiene la misma dirección que A y la magnitud mA. Si m es una cantidad escalar negativa, el vector mA está dirigido al opuesto de A.

El vector 5A es cinco veces más largo que A, apunta en la misma dirección que A; el vector -3A es tres veces la longitud de A y apunta en la dirección opuesta de A

CONTENIDO 2.

Componentes de un vector



Los vectores se pueden sumar por medio de sus component es.



Las componentes de un vector, que forma cierta inclinación c on la horizontal, son las proyecciones de dicho vector con cada uno de los ejes de coordenadas.



En un triangulo rectángulo tenemos que las relaciones trigonométricas se definen como:

En el siguient e triángulo tenemos:

GAF-118 -V 1 20-01-2012 6 de 11

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

Para el ángulo

sen 



Para el ángulo

cat .opuesto b  hipotenusa c

sen 

cat .opuesto a  hipotenusa c

cos  

cat .adyacente a  hipotenusa c

cos  

cat .adyacente b  hipotenusa c

tan  

cat .opuesto b  cat .adyacente a

tan  

cat .opuesto a  cat .adyacente b

Las componentes rectangulares de un vector

V

, son:

Vx  V  cos  Vy  V  sen 

Para sumar dos o más vectores por medio del mét odo analítico o de las componentes tenemos en cuenta los siguientes pasos:

a.

Descomponer los vectores a sumar en sus componentes x y y. Usar los ángulos agudos (ángulos menores que 90º) entre los vectores y el eje x, e indicar las direcciones de los componentes con signos más y menos.

b.

Sumar vectorialmente todos los componentes x y todos los componentes y para obtener los componentes x y y de la res ultante, es decir, la suma de los vectores.

c.

Expresar el vector resultante, empleando:

(a) la forma de componentes —por ejemplo C (b) la forma de magnitud-ángulo.

 Cx  C y — o bien

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º



La magnitud de la resultante de la suma de dos o más vectores a partir los componentes Se halla empleando el teorema de Pitágoras.

C  Cx  C y 2



GAF-118 -V 1 20-01-2012 7 de 11

x

y

2

El ángulo de dirección (relativo al eje x) se calcula a partir de la tangente inversa del valor absoluto (es decir el valor positivo, sin considerar cualquier signo menos) del cociente de las componentes x y y:

  tan 1

Cy Cx

EJEMPLOS 1.

y

Apliquemos los pasos del método de las componentes para sumar los vectores de la figura.

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

GAF-118 -V 1 20-01-2012 8 de 11

Solución: a. b.

Las componentes rectangulares de los vectores se muestran en la figura La suma de esas componentes da Donde

y

c.

vx  vx1  vx 2  vx3  v1 cos 45º 0  v2 cos 30º = (4.5m / s)(0.707)  (9m / s)(0.8669)  4.6m / s

vy  vy1  vy 2  vy 3  v1sen45º v2  v3sen30º = (4.5m / s)(0.707)  (5m / s)  (9m / s)(0.50)  3.7m / s

En forma de componentes, el vector resultant e es

  v  (4.6m / s) x  (3.7m / s) y

La magnitud de la velocidad result ante es:

v  v x  v y  (4.6m / s) 2  (3.7m / s) 2  5.9m / s 2

2

Ya que la componente x es negativa y la componente segundo cuadrante, con un ángulo de:

  tan 1

y es positivo, la resultante está en el

 3.7m / s   tan 1    39º Sobre el eje x negativo. vx  4.6m / s 

vy

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

GAF-118 -V 1 20-01-2012 9 de 11

ACTIVIDAD 1.

En ejes cart esianos, la componente x de un vector generalment e se asocia a (a) un coseno, (b) un seno, (c) una tangente o (d) nada de lo anterior.

2.

¿La componente y ? Explique.

3.

Una pelota de golf se golpea con una rapidez inicial de 35 m/s con un ángulo menor que 45° sobre la horizontal. (a) la componente horizont al de velocidad es (a) mayor, (b) igual o (c ) menor que la componente vertical de velocidad. ¿Por qué? (b) Si la pelota se golpea con un ángulo de 37°, ¿qué componentes horizontal y vertical de velocidad inicial tendrá?

4.

x

de un vector puede ser mayor que la magnit ud del vector? ¿y la componente

La componente x de un vector de velocidad que forma un ángulo de 37° con el eje  x tiene una magnitud de 4.8 m/s. (a) ¿Qué magnitud tiene la velocidad? (b) ¿Qué magnitud tiene la componente y de la velocidad?

5.

Un avión pequeño despega con una velocidad constante de 150 km/h y un ángulo de 37°. A los 3 s, (a) ¿a qué altura sobre el suelo está el avión y (b) qué distancia horizontal ha recorrido desde el punto de des pegue?

6.

Para los vectores de velocidad de la Figura, obtenga A + B + C.

GAF-118 -V 1 20-01-2012 10 de 11

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º

7.

Tres vectores se orient an como se muestra en la figura, donde unidades y

A = 20.0 unidades, B = 40.0

C = 30.0 unidades. Encuentre a) las componentes x y y del vector resultante, y b) la

magnitud y dirección del vector res ultante.

8. Una part ícula lleva a cabo dos desplazamientos. El primero tiene una magnitud de 150 cm y forma un ángulo de 120° c on el eje x positivo. El desplazamiento resultante tiene una magnit ud de 140 cm y se dirige a un ángulo de 35º respecto del eje x positivo. Encuentre la magnitud y dirección del segundo desplazamiento.

LECTURAS ADICIONALES Desde la antigüedad el ser humano ha trat ado de entender el comportamiento y el origen de la materia y de explicar los eventos que s uceden en el mundo físico que lo rodea. Sin embargo, la física no surgió como ciencia definida y separada de otras ciencias sino hasta comienzos del siglo XIX. La física busca reducir la descripción del mundo a leyes que rigen el conjunto de los elementos esenciales del universo.

Respondiendo a sus preguntas, los científicos han descubierto por qué los objetos caen, por qué los materiales tienen diferent es características, por qué la Tierra tiene forma redondeada y han logrado predecir el comportamiento de cuerpos celestes como la Tierra, el S ol y los planetas. Muchas de las t eorías propuestas han sido revaluadas y remplazadas p or otras más modernas y con mayor poder predictivo. Sin embargo, han ayudado a transformar profundamente la cotidianidad del ser humano, y hasta las más modernas, como la mecánica cuántica y la relatividad, serán revaluadas también algún día.

Enumerar los descubrimient os, teorías y avanc es que ha tenido la física, y sus implicaciones en nuestra vida sería muy extenso. No obstante, a lo largo de su evolución ha habido cinco grandes moment os en los que se han producido las grandes teorías dentro de las que es posible explicar los miles de millones de fenómenos

físicos que existen en el universo: la mecánica newtoniana, la termodinámica, el

electromagnetismo, la relatividad y la mecánica cuántica.

PLAN DE CLASES FÍSICA 9º CONSULTAS BIBLIOGRÁFICAS 

SERWAY, Raymond. Física tomo I. Editorial McGraw Hill.



VALERO, Michell. Física tomo I. editorial Norma.



TIPPENS, Paúl. Física Conceptos y Aplicaciones. Editorial McGraw Hill.



WILSON – Buffa Física Quinta Edición Editorial Pearson Educación.



NUEVA FÍSICA 10, Edición para el docente editorial Santillana.

GAF-118 -V 1 20-01-2012 11 de 11