MINISTERIO DE EDUCACIÓN
DIRECCIÓN NACIONAL DE EDUCACIÓN
PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO
PARA ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN
MEDIA
DOCUMENTO PARA EL DOCENTE DE
PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN MEDIA
Presentación
El proyecto de refuerzo académico como acción estratégica del Programa Social Educativo 2009-2014 ―Vamos a la Escuela‖, se prevé como una de las estrategias para evitar la repetición y la deserción.
En ese marco, este proyecto cobra importancia ya que a partir de éste se promoverá el apoyo a los estudiantes de segundo año de bachillerato que presenten dificultades para desarrollar las competencias, conocimientos y habilidades, que se espera tengan los jóvenes y señoritas que egresan de bachillerato.
Para poder hacer efectivo el refuerzo académico se hace necesario contar con información que permita tener un diagnóstico de las fortalezas y las limitaciones de los estudiantes que integran cada sección de segundo año de bachillerato; por ello, el proyecto inicia con una evaluación diagnóstica, cuyo fin no es asignar una nota a los estudiantes, tal como se describe a continuación.
1. Finalidad de la evaluación diagnóstica
La administración de las pruebas de diagnóstico tiene como finalidad poner a disposición de los docentes de educación media un instrumento de evaluación, que les permita identificar en los resultados los puntos fuertes y /o débiles de los estudiantes, con el propósito de realizar acciones pedagógicas que respondan a las necesidades individuales y de grupo, las cuales deberán estar encaminadas a la mejora y aprovechamiento de los aprendizajes.
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 se presenta en cuadernillo separado; los ítems son de opción múltiple con 4 opciones de respuesta de las cuales sólo una es la correcta.
Los insumos considerados para definir qué evaluar en cada asignatura fueron: los indicadores de logro que resultaron más difíciles para los estudiantes evaluados en la PAES 2008 y 2009; así como los indicadores de logro de los programas de estudio de primer año de bachillerato que son prerrequisito para el dominio de otros indicadores de segundo 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 sugieren actividades de refuerzo orientadas a reducir las dificultades mostradas por los estudiantes 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 a conocer las causas posibles por las que los estudiantes lo respondieron incorrectamente. Se presenta la actividad sugerida, los recursos con los que se puede desarrollar, la descripción de la misma y en algunos casos se brinda información para enriquecer el desarrollo del contenido.
Plantilla para registrar las respuestas correctas
Después de aplicada cada prueba, el docente responsable de la asignatura y de la sección, deberá revisar las respuestas dadas por los estudiantes a cada ítem; para el registro de las respuestas correctas se propone una plantilla por asignatura, en la que se identifica el número del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta; registrar sólo las respuestas correctas; de esta manera tendrá un diagnóstico del desempeño de cada estudiante y del grupo. En la sección podrá identificar cuáles ítems fueron respondidos 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 se realice simultáneamente en todas las secciones de segundo año de bachillerato de la 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 imparcial
en un ambiente que genere confianza; es decir, evitar acciones que causen tensión en los estudiantes, ya que ello podría influenciar negativamente sobre el trabajo de éstos en la prueba.
Los estudiantes deberán marcar sus respuestas en cada cuadernillo; para lo cual
se 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 todos los ítems.
Las indicaciones para la aplicación de la prueba deben ser respetadas, Si un
estudiante pide información adicional, no se le deben dar elementos de respuesta, ni información susceptible de orientar su respuesta. Si la indicación no es comprendida, será suficiente solicitar que relea la indicación o la pregunta.
La prueba debe ser realizada individualmente, para que el propósito de diagnóstico
4. Proceso de registro de las respuestas dadas por los estudiantes en cada prueba
Después de la aplicación de las pruebas, los docentes proceden al registro de las
respuestas correctas de los estudiantes. Esta fase es parte integral de la evaluación porque permite el análisis de las respuestas y conduce a la reflexión y valoración de decisiones pedagógicas que respondan a cada contexto.
El docente responsable de la asignatura deberá realizar el registro de las
respuestas correctas, para ello utilizará la plantilla propuesta en la que se indica el número del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta de cada ítem de la asignatura.
Cuando existan errores o ausencias de respuesta muy frecuentes en una misma
sección, es importante verificar si los elementos referidos fueron estudiados y como se 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 de refuerzo académico, de esta manera se pueden formar grupos con dificultades en común para poder atenderlos con las actividades sugeridas. Asimismo, es importante identificar los puntos fuertes de cada uno con el propósito de poder tomarlos como apoyo en procesos de tutoría con otros estudiantes que tengan dificultades. Los resultados globales no tienen un significado importante, puesto que lo que se debe destacar no es cuántos respondió, si no cuáles no fueron respondidos 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 cuando el docente se interesa en el alumno en toda su singularidad.
Revisar las propuestas de actividades de refuerzo académico que se sugieren para
Actividades de refuerzo académico sugeridas para que los estudiantes superen las deficiencias mostradas en el desarrollo de los ítems de la prueba
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 1 y 2 Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Magnitudes Físicas.
Indicador de logro:
1.4 Indaga, identifica y
describe con interés las
magnitudes físicas
fundamentales y derivadas.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
1. Confusión entre las magnitudes físicas fundamentales con las magnitudes derivadas.
2. Falta claridad en la interpretación de las unidades correspondientes a las diferentes magnitudes físicas.
3. Confusión en la aplicación de la fórmula correspondiente para el problema planteado.
Actividad 1: Identifiquemos y diferenciemos magnitudes físicas
fundamentales y derivadas
Recursos para el desarrollo de la actividad
Tablas 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 magnitudes fundamentales y derivadas.
5. En equipos de trabajo, asignarles tareas de medición de algunos objetos en el aula (puertas, ventanas, libreras, cuadernos, libros, escritorios, pupitres, entre otros) y algunas situaciones cotidianas (velocidad de un móvil, el desplazamiento de un atleta, entre otros) pedirle a cada equipo que utilice los dos tipos de magnitudes para realizar la medición.
6. Permitir que los estudiantes presenten sus resultados y los socialicen con el pleno.
Referencias teóricas
Magnitudes fundamentales
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 3 y 4 Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Sistema Internacional de Unidades.
Indicador de logro: 1.10 Identifica y describe con seguridad las unidades básicas 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 el sistema 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 actividad
Tablas referidas a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.
2. Proporcionar a los estudiantes información escrita y tablas de equivalencias y conversiones.
3. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, realicen algunos ejercicios propuestos, puede realizar otros que considere necesarios.
Referencias teóricas
a) Equivalencias entre diferentes unidades de longitud
Actividad 2: Reconozcamos nuestras unidades de medición
Recursos para el desarrollo de la actividad
Textos referidos a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS
Tarjetas con unidades y equivalencias
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.
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
Referencias teóricas
Fuente de información
http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf http://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html
Módulo de Ciencias Naturales, EDUCAME, Ministerio de Educación, Pág. 135-138, 2005
kilogramo
kilómetro
libra
g lb
metro cúbico
metro kg
Newton
Pie
metro
cúbico m
3
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 5 y 6 Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Equivalencias y conversiones.
Indicador de logro:
1.11 Resuelve con
persistencia problemas de
equivalencias y
conversiones de unidades
físicas aplicando
correctamente el análisis dimensional.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
1. Desconocimiento del proceso correcto de conversión de unidades, al realizar las operaciones.
2. Confusión al utilizar diferentes magnitudes y hacer conversiones a otras unidades.
Actividad 1: Juego de memoria con las equivalencias
Recursos para el desarrollo de la actividad
Tablas de equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS. Cartoncillo, cartón, tijeras.
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.
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
Referencias teóricas
1 metro
1 000 mm
1 kilómetro
1 000 m
1 litro
1 000 ml
0.3048 m
1 pie
Actividad 2: Realicemos conversiones
Recursos para el desarrollo de la actividad
Listado de fórmulas a utilizar en los ejercicios de conversión Guías de trabajo con ejercicios de conversión
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.
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.
Referencias teóricas
Fuente de información
Módulo 2 de Ciencias Naturales. MINED Edúcame, El Salvador, 2005.Págs. 131-132 http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf
12.7 cm
3 lb,
3 lb
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 7 y 8 Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Errores e incertezas en las mediciones.
Indicador de logro:
1.12 Explica con claridad
y esmero los tipos de errores instrumentales y
personales que se
pueden cometer al
realizar mediciones
directas.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 instrumentales
de los personales
Recursos para el desarrollo de la actividad
Texto científico que aborde los errores personales e instrumentales
Fotografías o imágenes con los diferentes tipos de error personales e instrumentales
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Realizar exploración de presaberes por medio de lluvia de ideas: ¿Qué tipo de
errores podemos cometer al hacer mediciones? ¿Cuáles son los errores más frecuentes que se cometen al medir? ¿Cuál es la diferencia entre un error instrumental y un error personal?
2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.
3. Presentar imágenes o fotografías que muestren los diferentes tipos de error en las
mediciones.
4. Proporcionar a los estudiantes información escrita referida a los tipos de error al
medir.
Errores instrumentales y personales
Tipos de error
Características
Error 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 actividad
Texto científico que aborde los errores personales e instrumentales
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
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
Fuente de información
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 9 y 10
Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Error e incerteza en las medidas.
Indicador de logro:
1.14 Realiza con
exactitud cálculos de
incertezas absolutas y
relativas en medidas
directas e indirectas.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 del
ejercicio 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.
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
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 el
objetivo de discutir y analizar las respuestas de cada uno de los grupos de trabajo.
Referencias teóricas
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.
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?
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 11 Bloque de contenidos:
Física.
Contenidos: Caída libre y tiro vertical, un caso
especial del MRUV (movimiento rectilíneo uniforme acelerado/ variado).
Indicador de logro:
2.1 Investiga,
experimenta, analiza,
explica y resuelve
problemas del movimiento de caída libre y tiro vertical.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 final
superior 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 actividad
3 Pelotas de baloncesto 1 Silbato
Pizarra y yeso
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Pedir a los estudiantes que lean el siguiente párrafo antes de realizar el ejercicio práctico.
Al igual que la caída libre, el tiro vertical es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad, sólo que en este caso la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. 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.
c) Si por ejemplo el objeto tarda 2s en alcanzar su altura máxima, tardará 2s en regresar a la posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el aire el objeto es de 4s.
d) Para la misma posición del lanzamiento, la velocidad de subida es igual a la velocidad 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 al menos dos metros de distancia entre sí. A cada uno se le proporcionará una de las pelotas.
b) El resto del grupo se colocará frente a los tres jugadores. Estos, sostendrán las bolas con las dos manos a la altura del rostro. Al toque del silbato, lanzarán las bolas 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 importantes mediante preguntas: a) al subir, las pelotas tienen una velocidad inicial. ¿Quién proporciona dicha velocidad? (en cada caso ésta será diferente debido a la complexión física de los tres jugadores, lo largo de sus brazos, si saltaron o no al propulsar la bola, etc.); b) al alcanzar la máxima altura, justo antes de comenzar a descender, la velocidad final de los balones es cero, ¿por qué?; c)¿quién propulsa las pelotas hacia el suelo? (Evidentemente la acción de la gravedad que
invariablemente será de 9.8 m/s2). ¿En qué momento comienza a actuar sobre
los 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 y la 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 los balones sobre el piso de la cancha. Así:
g) Lo importante es que se comprenda que la pelota se eleva con una determinada velocidad inicial y se va frenando debido a una aceleración negativa, de manera semejante a como ocurre con el movimiento rectilíneo uniformemente variado.
V0 (+) a = (-) 9.8 m/s2
3. Analizar la siguiente explicación y el esquema.
El estudiante iniciará estableciendo un marco de referencia que permita descomponer lo sucedido a cada balón. Esto implica tomar un eje vertical ―Y‖, que podrá trazarse apuntando para arriba o para abajo según más convenga.
a) Sobre dicho esquema deberán marcarse los sentidos de la velocidad inicial (V0) y
de la gravedad (g). Si V0 y g apuntan en el mismo sentido del eje, ―Y‖ será
positiva (+). Si alguna va al revés del eje ―Y‖ será negativa (-).
b) Luego se introducirá el análisis algebraico de la situación introduciendo las ecuaciones horarias y la ecuación complementaria.
c) Se realizarán ejemplos de aplicación de dichas ecuaciones, otorgándole valores a 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 máxima
b) Cuál es la altura máxima
c) Trazar los gráficos de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo.
Y0
Y
0
V0
(+)
Lo primero será trazar un esquema de lo que plantea el problema. Elijo mi sistema de referencia. En este caso lo consideraré positivo para arriba, por lo tanto la gravedad tendrá un valor negativo hacia abajo.
Reemplazar los datos en las ecuaciones horarias, tomando el sistema de referencia
para 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 de lanzar 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, al
reemplazar Vf por cero en la ecuación de la velocidad, me queda:
0 = 40 m/s + (-10 m/s2) t max
Al despejar t max:
t max = -40 m/s / -10 m/s2
t max=4 seg
Reemplazando t max = 4 segundos en la ecuación de la posición, calculo la altura
máxima:
Y max = (40 m/s) (4s) + ½ (-10 m/s2) (4s)2
Y max = 80 m
Fuente de información
Texto 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 y
tiro vertical, un caso
especial del MRUV
(movimiento rectilíneo
uniforme acelerado/
variado).
Indicador de logro:
2.1 Investiga, experimenta, analiza, explica y resuelve problemas del movimiento de caída libre y tiro vertical.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 (8
Actividad 1: Experimentando con caída libre
Recursos para el desarrollo de la actividad
2 Pelotas de tenis, un clavo pequeño, una tijera Un conjunto de canicas (chibolas)
Pizarra y yeso
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Con mucho cuidado y con la ayuda de un clavo y unas tijeras, se hará un agujero en una de las pelotas de tenis (ver figura A).
2. Luego se introducirá un buen número de canicas dentro de la pelota, de tal forma que su peso aumente en relación con la otra pelota. De esta manera se tendrán dos pelotas del mismo tamaño pero de diferente peso (ver figura B).
Figura A
3. Un voluntario pasará al frente y tomará una pelota en cada mano, extendiendo hacia arriba sus brazos. Luego, las dejará caer simultáneamente sobre una mesa de madera o de metal. El ruido que éstas producen cuando golpeen la mesa servirá para identificar 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.
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 qué velocidad toca el suelo una piedra si la persona:
a) La deja caer
b) La tira para abajo con V0 = 10 m/s
Inicialmente se hace un esquema de la situación descrita en el problema: el tipo de la terraza que gusta de tirar piedras.
Para la situación a) donde la persona deja caer la piedra. Se elige el sistema de
referencia y se marca V0 y g con su signo. En este caso V0 vale cero porque la piedra
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 la piedra 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 que toca el piso:
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 V0 = 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:
La primera solución se tacha porque un valor negativo del tiempo no tiene sentido en Física. Así que se trabajará con la segunda solución, 1,236 segundos, que se reemplaza en la otra ecuación: Vf = V0 + g t
Se 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 seg
Vf = -22,36 m/s Velocidad final
Fuente de información
Experimento adaptado de:
http://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htm
Alvarenga Álvares, B. (1983) Física General con Experimentos Sencillos, Editorial
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 14 y 15 Bloque de contenido:
Física
Contenidos:
Movimiento parabólico
Indicador de logro:
2.2 Investiga, experimenta,
analiza y describe
correctamente el
movimiento parabólico.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 actividad
1 catapulta con resorte cuya inclinación pueda regularse Balines o canicas, papel carbón
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
Allí deberán:
a) Leer la definición de tiro parabólico
b) 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 el soporte y por el otro el contrapeso, que será activado por una goma 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 espera que se produzca el impacto.
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 la siguiente tabla a partir del procedimiento B. Indicar el alcance en cm.
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 = constante
X = Xo + Vxot
Movimiento vertical
Debido a que el eje ―Y‖ positivo tiene dirección vertical hacia arriba y el valor de
la gravedad (ay = -g) es negativo, se tiene:
Vy = Vy0 – gt
y = y0 + vy0t – ½ gt2
Vy2 = vy02 – 2g(y-y0)
NOTA IMPORTANTE
El experimento podrá realizarse de forma virtual, utilizando el simulador de la página web indicada en las primeras líneas.
Fuente de información
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 16, 17 y 18 Bloque de contenido:
Física
Contenidos: Leyes del movimiento de Newton
Indicador de logro:
3.1 Investiga, experimenta, analiza y explica con
seguridad cada una de las leyes del movimiento de Newton.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 actividad
Guía de trabajo
Texto con el contenido de las leyes de Newton y ejemplos de la vida cotidiana. Anexo 1
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
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.
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.
Referencias teóricas
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 recibe
una 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
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 diferentes
cuerpos. 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.
FIGURA “A”
FIGURA “D”
FIGURA “E”
FIGURA “E” FIGURA “F”
Cuadro Nº 1
Figura Ley identificada Características de la ley
A
B
C
D
Actividad 2: Aplicación de las Leyes de Newton
Recursos para el desarrollo de la actividad
Guía de trabajo
Texto 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.
Fuente de información
Resnick.Física.4ª Edición. CECSA, México, Págs. 157-163
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 19, 20, 21, 22, 23 y 24 Bloque de
contenido:
Física
Contenidos:
Leyes de la termodinámica.
Indicadores de logros:
4.2 Experimenta con orden y cuidado la Ley Cero de la Termodinámica.
4.4 Investiga, representa y describe con cuidado y esmero los efectos del calor en la dilatación de sólidos, líquidos y gases.
4.8 Investiga, experimenta, explica y resuelve problemas con seguridad de la primera Ley de la Termodinámica.
4.16 Formula, analiza y resuelve con seguridad los problemas de aplicación de la segunda Ley de la Termodinámica.
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
Recursos para el desarrollo de la actividad
Textos que se refieren a las leyes de la termodinámica, un calorímetro
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
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.
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.
Referencias teóricas
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
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 calor al 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
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 el
paso al desorden.
Ejemplos de aplicación:
¿Cuántas calorías se requieren para que 500g de mercurio pasen de ─10o
C 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= 25 600 2000 gr cal
Ce= 0,13cal/g oC
Se 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?
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 , 0 50 400
+20
O
C
Tf=142,85oC
Actividad 2: Resolución de guía
Recursos para el desarrollo de la actividad
Guía de trabajo
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Pedir a los estudiantes que en equipo respondan la siguiente guía.
2. Determinar cuáles de las siguientes expresiones son verdaderas. Justificar la
respuesta.
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
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 25 Y 26 Bloque de
contenido:
Química
Contenidos: Tabla periódica moderna
Indicadores de logro:
5.7Indaga, representa, describe y explica el
criterio para la organización y distribución de los elementos químicos en la tabla periódica moderna con base en el orden creciente de sus números atómicos.
5.8 Identifica y ubica correctamente los elementos químicos de la tabla periódica por sus propiedades generales.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
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 la
tabla periódica
Recursos para el desarrollo de la actividad
Texto con el contenido sobre tabla periódica Copias de tabla periódica
Guía de trabajo
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.
Referencias teóricas
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 otra
manera, 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
Tabla periódica
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Ubicar en la tabla hipotética todos los elementos del período
4
con sus respectivosnúmeros 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
Actividad 2: Identifiquemos el número atómico y el número másico
Recursos para el desarrollo de la actividad
Texto con el contenido sobre tabla periódica Copias de tabla periódica
Guía de trabajo
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
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
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).
Fuente de información
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
ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 27 Y 28
Bloque de
contenido:
Química
Contenidos: Tabla
periódica moderna;
Organización de la tabla
periódica moderna;
Propiedades periódicas
de los elementos
químicos
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 moderna con base en el orden creciente de sus pesos atómicos.
5.8 Identifica y ubica correctamente los elementos químicos de la tabla periódica por sus propiedades generales.
Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem
1. No se tomó en cuenta que un catión con un electrón que ceder, es un ión con
carga 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 tabla
periódica
Recursos para el desarrollo de la actividad
Cuestionario
Fuentes bibliográficas de consulta Tabla periódica ampliada
Tablas periódicas individuales
Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad
1. Presentar una breve introducción teórica sobre la estructura de la tabla periódica de
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 la misma columna? ¿Y los que están colocados en la misma fila?
f) ¿Qué criterio es el utilizado para ordenar los elementos en la tabla periódica? ¿Siempre ha sido así?
g) Observa la estructura electrónica de algunos elementos y su posición en la tabla periódica, ¿hay alguna relación?
h) La ordenación que hicieron Mendeleiev y Meyer se basó en la masa atómica (de izquierda a derecha y de arriba abajo iba aumentando la masa atómica); la actual debida a Moseley, se basa en el número atómico. Esta ordenación casi coincide con la de la masa; ¿qué elementos no siguen la ordenación creciente de masas atómicas? ¿Por qué?
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 el nombre de aquellos que son: sólidos, líquidos y gases. Menciona cuales son metales; no metales; semimetales; gases nobles; alcalinos; halógenos y lantánidos.
j) Identifica en la tabla que se te propone los puntos de fusión y ebullición de los veinte primeros 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.
Fuente de información