MÓDULO 3. LA IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA EN LA MECÁNICA DE FLUIDOS.
Elaborado por: John Freddy Puerto Suspes
Mg. En Ciencias Física
COLEGIO OEA I.E.D
ÁREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
ASIGNATURA: FÍSICA GRADO: DÉCIMO
MÓDULO 3. LA IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA EN LA MECÁNICA DE FLUIDOS.
PRESENTACIÓN.
El módulo se organizó como se muestra en el siguiente esquema.
MÓDULO 1
FASES
Actividad generadora de interés
Afectiva
Cognitiva
ACTIVIDADES
Presentación
La importancia de aplicar lo que se trabaja en clase
Introducción
Expresiva
INTRODUCCIÓN
Teniendo en cuenta los cambios que se han venido presentando en el mundo, en lo científico como en lo natural hace que el estudio y el aprendizaje de la física siendo esta una de las ramas de las Ciencias Naturales y la encargada del estudio de fenómenos naturales, sea vista en la escuela como una de las asignaturas que le permiten al estudiante indagarse, dar explicaciones a las diversas situaciones o fenómenos desde una perspectiva crítica y analítica, siendo el estudiante el actor fundamental en la construcción de explicaciones.
OBJETIVOS.
GENERAL.
Argumentar con claridad los conceptos de trabajo, energía, el principio de la conservación de la energía y su relación con la mecánica de fluidos.
ESPECIFÍCOS
Generar interés y curiosidad entre los conceptos de trabajo, energía y su relación con la mecánica de fluidos.
Identificar la importancia de la física como una de las ramas de las ciencias naturales, que dan explicación de los diferentes fenómenos o eventos que ocurren en la naturaleza.
Realizar una contextualización de los temas a trabajar en el tercer periodo.
DESARROLLO DE LAS FASES DEL MÓDULO
Actividad 1.Presentación
Intencionalidad: Generar interés y curiosidad frente a la forma de uso de instrumentos adecuados a la hora de medir, la selección de un sistema de medición para expresar la información recolectada y cómo se percibe e interpreta el movimiento de un fluido.
Descripción: Esta primera parte se divide en:
1. Temas o Saberes: Aquí se presenta los temas que se trabajaran durante el periodo.
Concepto de trabajo.
Concepto de Energía.
Teorema trabajo - energía
Conservación de la energía.
Colisiones.
Fases de la materia.
Presión – Densidad.
Presión en los fluidos.
Principio de Pascal.
Principio de Arquímedes.
Principio de Bernoulli.
Viscosidad.
Aplicaciones.
2. Logro: Es lo que el estudiante deberá alcanzar al finalizar el periodo académico. LOGRO: APLICA EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA COMO “AXIOMA” DE LA FÍSICA QUE PERMITE ARTÍCULAR Y ENTENDER MUCHOS DE LOS PRINCIPIOS FÍSICOS EN EL ESTUDIO DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS.
3. El Problema: En esta parte se plantea una situación relacionada con lo propuesto para el periodo, el estudiante al finalizar el periodo deberá dar respuesta a esta pregunta o problema propuesto, utilizando un lenguaje científico.
A resolver el problema: Con la ayuda de textos, la internet y las explicaciones y/o aclaraciones en clases durante este período, tendrás que resolver el siguiente problema. PROBLEMA.
Constantemente un estado de la materia con el que más nos encontramos relacionados es el agua, nuestro cuerpo se dice que esta aproximadamente compuesto de un 70% de ella, valores que varían de acuerdo con el contenido de grasa del organismo, el agua la usamos para muchas cosas en nuestros hogares, lugares de trabajo, también encontramos que el aire es otro fluido muy importante en nuestras vidas, pero a que se hace referencia cuando se habla de fluidos, cómo es que podemos hablar de fluidos en reposo y en movimiento, que tan importante es tener claro conceptos como movimiento, trabajo y energía. Por lo que señor o señorita estudiante oeista su misión si decide aceptarla es elaborar un cohete y un avión de papel para dar cuenta de la importancia de los conceptos vistos en clase.
4. Aportes del Tema a la Solución del Problema: Se presenta un mínimo de conceptos matemáticos y físicos que el estudiante debe tener para un desarrollo óptimo de la unidad y del periodo.
Realizar operaciones básicas.
Solución de regla de tres simple, compuesta.
Concepto de función y grafica de una función.
Solucionar ecuaciones o sistemas de ecuaciones lineales.
Los temas vistos en los periodos anteriores
Estar dispuesto a investigar.
Actitud por conocer.
Actividad 2. La importancia de aplicar lo que se trabaja en clase
Intencionalidad: Identificar la importancia de la física como una de las ramas de las ciencias naturales, que dan explicación de los diferentes fenómenos o eventos que ocurren en la naturaleza.
Descripción: Para el desarrollo de esta actividad los estudiantes deben dar cuenta de cómo los diferentes conceptos físicos o temas vistos en el periodo aportan a su formación como persona, fortalece los valores inculcados en casa y en la institución a través de una reflexión en el que dé respuesta a la pregunta ¿cómo contribuye junto a su familia y entorno al buen uso de los recursos hídricos y la energía producida?
Actividad Complementaria: Los estudiantes realizaran una primera lectura del módulo a trabajar, con la finalidad de iniciar su primer acercamiento a los temas a trabajar en el periodo.
Actividad 3. Introducción
Intencionalidad: Presentar al estudiante OEISTA una breve información teórica concerniente a los temas que se trabajaran durante el desarrollo de las guías de trabajo o el periodo,
Descripción: En esta parte se presenta una breve contextualización de los temas a trabajar, la cual debe ser ampliada por los estudiantes de acuerdo a sus consultas bibliográficas.
Trabajo y Energía.
En la cotidianidad cuando se habla de trabajo se hace referencia a la ejecución de una acción o desarrollo de una especialidad, pero en física es una relación entre la fuerza aplicada a un cuerpo y el desplazamiento que este experimenta, expresando esta relación a través de la ecuación: 𝑊 = 𝐹 ∙⃗⃗⃗⃗ ∆𝑥 = 𝐹𝑑cos𝜃, por lo que no se realiza si la fuerza aplicada y el desplazamiento son perpendiculares.
Cuando se realiza trabajo para colocar un cuerpo en movimiento o mantenerlo en movimiento hacemos referencia a lo que se conoce como energía, luego hablar de energía
FASE 2. Afectiva
Mecánica de Fluidos.
Como todos sabemos la materia se puede encontrar en tres fases: sólido, líquido y gaseosa, en estas fases las sustancias se comportan de formas diferentes debido a su estructura interna. La fase en la cual se encuentran las sustancias depende de varios factores: La estructura interna, la temperatura y la presión. Hablaremos de un fluido como un conjunto de moléculas que se distribuyen aleatoriamente y se mantienen unidas gracias a las débiles fuerzas de cohesión que se crean entre si y a las fuerzas ejercidas por las paredes del recipiente que los contiene.
Actividad Complementaria: Los estudiantes deben preparar con anterioridad sus actividades con la finalidad de que si hay inquietudes, dudas, preguntas, estas sean aclaradas antes de continuar con dichas actividades.
HIDROSTÁTICA
PRESIÓN
PRESIÓN EN LOS LIQUÍDOS
PRESIÓN EN LOS GASES
PRINCIPIO DE PASCAL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
HIDRODINÁMICA
CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
PRINCIPIO DE BERNOULLI
Actividad 4. La importancia de conocer y explicar
Intencionalidad: Presentar las diferentes competencias de las Ciencias Naturales, como son: Identificar, Indagar, Explicar.
Descripción: Para el desarrollo de esta actividad se tendrá en cuenta las siguientes etapas:
1. Nivel Cognitivo: Se presentan una serie de preguntas y/o actividades que el estudiante deberá dar respuesta durante el periodo dando cuenta de lo aprendido. Deben realizar la lectura Del Hipertexto 1 parte 1 de Santillana:
Unidad 7. Mecánica de Fluidos.
Deben realizar la lectura del capítulo 13 del libro física de Giancolli. Revisar los siguientes videos:
https://www.youtube.com/watch?v=qsQ9za_0WHc&list=PL8syb3wtBXI7mHtM14GMVeVn cHBibPjok
https://www.youtube.com/watch?v=j0Vp4wb5aT0&index=2&list=PL8syb3wtBXI7mHtM14G MVeVncHBibPjok
2. Nivel Procedimental: En esta parte los estudiantes realizaran una serie de actividades como laboratorios, tareas, lecturas que aportan al desarrollo del aprendizaje y el logro propuesto para el periodo o unidad.
Parte 1. Realizar las actividades que se encuentran en los siguientes Link:
http://www.educaplus.org/game/laboratorio-de-densidad
http://www.educaplus.org/game/principio-de-pascal
Parte 2. Realizar los laboratorios: “Eureka” y “Hundirse o flotar”
Parte 3. Analizar los siguientes videos:
https://www.youtube.com/watch?v=Pizt2ig8BWM
https://www.youtube.com/watch?v=EP8nhOs9T-I
https://www.youtube.com/watch?v=AcNG_kmGEQA
FASE 4. Expresiva
https://www.youtube.com/watch?v=OssYc5xN4pM
https://www.youtube.com/watch?v=uUBp__kPA48
https://www.youtube.com/watch?v=SNlkow9kpwg
https://www.youtube.com/watch?v=K1nfn3D99aE
Parte 4. Investigación: Este periodo los estudiantes trabajarán en la línea de investigación asignada por lo que deberán en el primer periodo recopilar información y darán cuenta de su proceso inicial con la presentación de un trabajo asignado por el docente con lo más relevante de su proceso inicial.
3. Nivel Comunicativo: En esta parte el estudiante empezará a dar cuenta del desarrollo cognitivo explicando con un lenguaje adecuado lo realizado durante el periodo.
Se evaluará la Exposición con sus criterios ya establecidos.
Se evaluará el proceso de investigación realizado por los estudiantes.
3 Nivel Actitudinal: Aquí los estudiantes darán cuenta de los valores dados en casa y en el colegio y como los temas tratados responden a mejorar la convivencia de la institución.
4 Nivel evaluativo: En esta parte se le presenta al estudiante una serie de preguntas y/o ejercicios que dan cuenta de lo aprendido en clase durante el periodo y que le permitirá estudiar para la evaluación final del periodo, la solución de estos será durante la clase en casa, para esto es importante que los estudiantes preparen sus actividades con antelación.
Resolver del Hipertexto 1 parte 2 de Santillana:
Página 232, puntos: 5, 9 y 12
Página 233, puntos: 1,3,5 y 10
Página 234, puntos: 19 y del 21 al 28
Página 235, puntos: 29, 32, 35 y 37
Página 236, puntos: 1, 3, 7 y 10
Página 237, puntos: 15, 17, 18 y 19
BIBLIOGRAFÍA
Marcelo Alonso, Edward J. Finn. Física mecánica Vol. 1. Addison - Wesley Iberoamericana, S.A. 1.999.
Douglas C. Giancoli. Física principios con aplicaciones. Cuarta edición. Prentice - hall Hispanoamericana, S.A. 1.995.
HIPERTEXTO 1 PARTES 1,2, Santillana. Física. 2.011
Raymond A. Serway. John W. Jewett Jr. Física tomos I Y II. Thomson. Tercera edición. 2.004.
