martes, 29 de abril de 2014

SEMANA14
SESIÓN
41
Física 2
UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático
6.10 Física Nuclear
6.11 Radioisótopos
6.12 Física Solar

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
·         Cita las principales aplicaciones de los isótopos radiactivos y su impacto en la sociedad.
·         Explica la producción de la energía en el Sol debida a reacciones de fusión.
Procedimentales
·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes.
·       Realización de actividades experimentales.
·       Presentación en equipo
Actitudinales
  • Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales
Computo:
-          PC, Conexión a internet
De proyección:
-          Cañón Proyector
Programas:
-           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
-          Presentación de la indagación bibliográfica de acuerdo al  programa del curso.
De Laboratorio:
Contador de partículas Geiger, piedra de Rio, piedra volcánica, mármol, termómetro.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA








-          El Profesor solicita a los equipos de trabajo que contesten las preguntas siguientes:
Pregunta
¿Qué estudia la Física Nuclear?
¿Cómo esta conformado un núcleo atómico?
¿Qué tipos de energías se generan en los  núcleos atómicos?
¿Qué es una central nuclear?
¿En que consiste una fisión nuclear?
¿En que consiste una fusión nuclear?
Equipo
5
4
2
6
1
3
Respuesta
Estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear.
File:Estructura interna atomo es.jpg El núcleo atómico es la parte central de un átomo, donde se concentra aproximadamente el 99.99% de la masa total y tiene carga positiva.

Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte. La cantidad de protones en el mismo determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos con el mismo número de protones pero distinto número de neutrones se denominan isótopos. Los núcleos atómicos con el mismo número de neutrones se denominan isótonos.

Fisión nuclear:  En química y física, fisión es un proceso nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo del átomo. La fisión ocurre cuando un núcleo se divide en dos o más núcleos pequeños, más algunos subproductos. Estos subproductos incluyen neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de Helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).
Fusión nuclear:  En química y física, la fusión nuclear es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos se unen para formar uno de mayor peso atómico.
La fusión nuclear es el proceso que se produce en las estrellas y que hace que brillen. También es uno de los procesos de la bomba de hidrógeno. Al contrario que la fisión nuclear, no se ha logrado utilizar la fusión nuclear como medio rentable (o sea, la energía aplicada al proceso es mayor que la obtenida por la fusión) de obtener energía, aunque hay numerosas investigaciones en esa dirección.
Es una central termoeléctrica en la cual actúa como caldera un reactor nuclear 
En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).
Es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático.

-          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.
FASE DE DESARROLLO
-          El Profesor solicita a los alumnos que  desarrollan las actividades siguientes:
-          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
Con el contador de partículas Geiger, encontrar la distancia máxima  para detectar las partículas emitidas por cada muestra de material.
Con el termómetro medir la temperatura inicial del hueco de la piedra volcánica, calentar el hueco de la piedra volcánica con la energía solar haciendo coincidir el foco de la lupa en el hueco de piedra durante tres minutos.
 Tabular y graficar los datos.
Equipo
Cerámica
Piedra volcánica
Vidrio
Piedra volcánica  con energía solar.
1
33
13
29
26
2
22
17
25
20
3
23
40
18
17
4
16
24
19
25
5
20
21
22
23
6
26
23
28
26
Promedio
23
23
24
23
-          6Tabulan y grafican los datos obtenidos para obtener sus
-         
               Conclusiones:
FASE DE CIERRE
    Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                    
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
               Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación
Informe en Power Point de la actividad.
    Contenido:
    Resumen de la Actividad.



jueves, 24 de abril de 2014

Recapitulación 13
Resumen del martes y jueves
Lectura del resumen por el equipo 1
Aclaración de dudas
Registro de asistencia
Equipo
1
2
3
4
5
6
Resumen
El día martes en la clase de física entregamos las indagaciones como cada semana, también realizamos una actividad en la cual teníamos que calcular la equivalencia de la masa y la equivalencia del plutonio, el día jueves no hubo clase de física y eL día viernes investigamos sobre la evolución de la física en el siglo XIX.
El martes revisamos las indagaciones y realizamos una actividad en la calculamos lo equivalente de la masa del plutonio y el jueves no tuvimos clase porque el profesor se fue a la caseta de las ciencias y hoy hicimos la recapitulación.
El día martes se revisaron las indagaciones de  semana sobre los postulados de la relatividad y la equivalencia entre la masa y le energía y calculamos la equivalencia de la masa y energía del plutonio.
El día jueves fuimos a una entrevista de jóvenes a la investigación, el día viernes hicimos la actividad del jueves en donde indagamos sobre la evolución de la  física en la ciencia en el siglo XX.
El día martes se revisaron las indagaciones de la semana  sobre la relatividad y realizamos la actividad de equivalencia de masa y energía. Y el día jueves  fuimos  a entrevista  de jóvenes a la investigación, y el día viernes se realizo la recapitulación.
El martes checamos las indagaciones sobre relatividad e hicimos una actividad sobre la  equivalencia de masa y el el jueves no tuvimos clase ya que el profesor asistió a una entrevista de alumnos a la investigación, y el día viernes realizamos la recapitulación de los dos días de clases.
El día martes en la clase entregamos las indagaciones de la semana, se realizo una actividad sobre los postulados de la relatividad y la equivalencia entre la masa y la energía plutonio. El día jueves no hubo clases por motivos extraescolares.





SEMANA13
SESIÓN
38
Física 2
UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático
6.8 Equivalencia entre la masa y la energía y sus consecuencias prácticas.
6.9 Evolución de la ciencia.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
  • Conoce la interpretación relativista de la relación masa-energía y su aplicación en la producción de energía nuclear.
Procedimentales
·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes.
·       Presentación en equipo
Actitudinales
  • Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales
Computo:
-          PC, Conexión a internet
De proyección:
-          Cañón Proyector
Programas:
-           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
-          Indagación bibliográfica sobre la evolución de la ciencia.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
 El Profesor solicita a los alumnos  desarrollar el tema evolución de la Ciencia, de acuerdo a los ciclos:

Evolución  de la  ciencia
Preguntas
De la Prehistoria al siglo XVII
Del  Siglo
XVII-XIX
Siglo
XIX
Siglo
XX
Siglo
XXI
Equipo
6
2
1
3
5
Respuesta
En el siglo XVI nacieron algunos personajes como Copérnico, Stevin, Cardano, Gilbert, Brahe, pero fue Galileo quien, hasta principios del siglo XVII, impulsó el empleo sistemático de la verificación experimental y la formulación matemática de las leyes físicas. Galileo descubrió la ley de la caída de los cuerpos y del péndulo, se le puede considerar como el creador de la mecánica, también hizo las bases de la hidrodinámica, cuyo estudio fue continuado por su discípulo Torricelli que fue el inventor del barómetro, el instrumento que más tarde utilizó Pascal para determinar la presión atmosférica. Pascal precisó el concepto de presión en el seno de un líquido y enunció el teorema de transmisión de las presiones. Boyle formuló la ley de la compresión de los gases (ley de Boyle-Mariotte).
En óptica, René Descartes estableció la ley de la refracción de la luz, formuló una teoría del arco iris y estudió los espejos esféricos y las lentes. Fermat enunció el principio de la óptica geométrica que lleva su nombre, y Huygens, a quién también se le deben importantes contribuciones a la mecánica, descubrió la polarización de la luz, en oposición a Newton, para quién la luz es una radiación corpuscular, propuso la teoría ondulatoria de la luz. Hooke estudió las franjas coloreadas que se forman cuando la luz atraviesa una lámina delgada; también, estableció la proporcionalidad.
A finales del siglo XVII la física comienza a influir en el desarrollo tecnológico permitiendo a su vez un avance más rápido de la propia física.
El desarrollo instrumental (telescopios, microscopios y otros instrumentos) y el desarrollo de experimentos cada vez más sofisticados permitieron obtener grandes éxitos como la medida de la masa de la Tierra en el experimento de la balanza de torsión.
También aparecen las primeras sociedades científicas como la Royal Society en Londres en 1660 y la Académie des sciences en París en 1666 como instrumentos de comunicación e intercambio científico, teniendo en los primeros tiempos de ambas sociedades un papel prominente las ciencias físicas.

En el siglo XVII Galileo quien, hasta principios del siglo XVII, impulsó el empleo sistemático de la verificación experimental y la formulación matemática de las leyes físicas. Galileo descubrió la ley de la caída de los cuerpos y del péndulo, se le puede considerar como el creador de la mecánica, también hizo las bases de la hidrodinámica.
René Descartes estableció la ley de la refracción de la luz, formuló una teoría del arco iris y estudió los espejos esféricos y las lentes. Fermat enunció el principio de la óptica geométrica.
A finales del siglo XVII la física comienza a influir en el desarrollo tecnológico permitiendo a su vez un avance más rápido de la propia física. A partir del Siglo XVIII Boyle y Young desarrollaron la termodinámica.
La investigación física de la primera mitad del siglo XIX estuvo dominada por el estudio de los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. Coulomb, Luigi Galvani, Faraday, Ohm y muchos otros físicos famosos estudiaron los fenómenos dispares y contraintuitivos que se asocian a este campo
La investigación física de la primera mitad del siglo XIX estuvo dominada por el estudio de los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. Coulomb, Luigi Galvani, Faraday, Ohm y muchos otros físicos famosos estudiaron los fenómenos dispares y contraintuitivos que se asocian a este campo. En 1855 Maxwell unificó las leyes conocidas sobre el comportamiento de la electricidad y el magnetismo en una sola teoría con un marco matemático común mostrando la naturaleza unida del electromagnetismo. Los trabajos de Maxwell en el electromagnetismo se consideran frecuentemente equiparables a los descubrimientos de Newton sobre la gravitación universal Una de las predicciones de esta teoría era que la luz es una onda electromagnética. Este descubrimiento de Maxwell proporcionaría la posibilidad del desarrollo de la radio unas décadas más tarde por Heinrich Hertz en 1888.
El desarrollo de la teoría de la relatividad y el comienzo de la mecánica cuántica.
En 1905 Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad especial, en la cual el espacio y el tiempo se unifican en una sola entidad, el espacio-tiempo. La relatividad formula ecuaciones diferentes para la transformación de movimientos cuando se observan desde distintos sistemas de referencia inerciales a aquellas dadas por la mecánica clásica. Ambas teorías coinciden a velocidades pequeñas en relación a la velocidad de la luz

La física sigue enfrentándose a grandes retos, tanto de carácter práctico como teórico, a comienzos del siglo XXI. El estudio de los sistemas complejos dominados por sistemas de ecuaciones no lineales, tal y como la meteorología o las propiedades cuánticas de los materiales que han posibilitado el desarrollo de nuevos materiales con propiedades sorprendentes. A nivel teórico la astrofísica ofrece una visión del mundo con numerosas preguntas abiertas en todos sus frentes, desde la cosmología hasta la formación planetaria. La física teórica continúa sus intentos de encontrar una teoría física capaz de unificar todas las fuerzas en un único formulismo en lo que sería una teoría del todo. Entre las teorías candidatas debemos citar a la teoría de supercuerdas.
-          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.
El método permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaran durante el curso de la ciencia.(Que, cuando, como y donde)    
 FASE DE DESARROLLO
1.- Simulación del experimento de Michelson-Morley y otro simulador:
http://www.elortegui.org.es/ciencia/joomla/datos/2BACHFIS/05moderna.html
Equipo
Angulo de rotación (grados)
Imagen   en el simulador
1
0

2
30

3
60

4
90

5
120

6
150


Medición de la velocidad de la luz, cambiando el ángulo de rotación en el disco del experimento de Michelson-Morley.
2.- Dilatación del tiempo. "Simulador de dilatación relativista del tiempo"
http://www.walter-fendt.de/ph14s/timedilation_s.htm
Una nave espacial está volando a una distancia de 5 horas-luz de la Tierra hasta el planeta Plutón. La velocidad puede ser regulada con el botón superior.
La aplicación demuestra que el reloj de la nave va más lento que los dos relojes del sistema en el que la Tierra y Plutón están en reposo.
Equipo
Velocidad de la luz
Imagen   en el simulador
1
.4 C

2
.5C

3
.6C

4
.7C

5
.8C

6
.9C


-          http://avibert.blogspot.com/2010/08/relatividad-especial-teoria-de-albert.html
FASE DE CIERRE
    Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                    
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
               Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación
Informe en Power Point de la actividad.
    Contenido:
    Resumen de la Actividad.