La Física en Nuestras Vidas

PROGRAMA QUINTO ARTE Y EXPRESIÓN

UNIDAD I
SONIDO Y ACÚSTICA MUSICAL

En esta unidad se comenzará realizando una revisión de las principales propiedades del fenómeno ondulatorio. Se analizarán las características de ondas mecánicas en una dimensión y en dos dimensiones conceptualizando velocidad, amplitud, longitud de onda, período, frecuencia, fase inicial y energía. Se estudiarán asimismo los fenómenos de reflexión, refracción, superposición y difracción de ondas.
Estos conocimientos, junto con el análisis de los fenómenos de reverberación, difracción, superposición, refracción, absorción del sonido y el estudio de las cualidades del sonido: intensidad, altura y timbre constituyen la base sobre la que se desarrollará el estudio de las ondas sonoras. Esto es de suma importancia porque permitirá la aplicación posterior a los diferentes fenómenos asociados con los instrumentos musicales. El estudio de ondas estacionarias en cuerdas y las condiciones en las que se producen armónicos constituirá una de las herramientas para el análisis de los instrumentos de cuerda. Se analizarán las condiciones para la producción de armónicos en cuerdas y en tubos de aire.
El sonido y el arte es un tema interesante a desarrollar en este momento en coordinación con asignaturas afines.

Contenidos:
 Ondas sonoras. Percepción del sonido. Propiedades de las ondas sonoras sinusoidales.
 Energía e intensidad del sonido. Decibeles. Altura. Timbre.
 Interferencia de ondas sonoras. La producción de un sonido complejo.
 Análisis armónico de un sonido musical. Ondas estacionarias en cuerdas y tubos.
 Instrumentos musicales.

UNIDAD II

LUZ, VISIÓN Y COLOR

En esta unidad se aspira realizar un análisis histórico de cómo fueron surgiendo las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz. Se plantea la interrogante sobre la posible existencia de los fenómenos estudiados anteriormente, en las ondas sonoras, en la luz, y la formulación de un modelo ondulatorio y un modelo corpuscular para ella.
Se analizará el mecanismo de la visión para el ojo humano y para el ojo compuesto.
Otro aspecto a tener en cuenta es analizar la luz como parte del espectro electromagnético identificando longitud de onda y frecuencia de la zona visible del mismo y relacionar sus propiedades con el diagrama cromático.
Es interesante estudiar aquí la síntesis aditiva y la síntesis sustractiva de colores como también visualizar los colores complementarios.
La luz y el color en el arte es un tema interesante a desarrollar en este momento en coordinación con asignaturas afines.

Contenidos:
 Ondas electromagnéticas. Intensidad y longitud de onda.
 Fotometría. El diagrama cromático.
 El mecanismo de la visión. Percepción del color.
 Síntesis aditiva y sustractiva.
 Visión binocular.
 La cámara fotográfica.

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Historia de la luz

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Parte I

Parte II

Parte III

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Programa 1° Bachillerato

UNIDAD I
LA LUZ. Rayos y ondas.

Resultados esperados

 Utilizar diagramas de rayos para describir fenómenos.
 Realizar experimentos que pongan de manifiesto las leyes de la reflexión y refracción.
 Buscar la aplicación de estas leyes a situaciones determinadas.
 Diseñar experimentos sencillos, que permitan contrastar los resultados experimentales con los cálculos teóricos.
 Conocer la velocidad de la luz en diferentes medios. Resolver situaciones problemáticas aplicando la ley de Snell.
 Exponer, comentar y formular preguntas a partir de lecturas de textos y otras producciones.
 Incorporar el concepto de onda y reconocer sus principales características.
 Resolver situaciones problemáticas sencillas relativas a la propagación, superposición, reflexión y refracción de pulsos y ondas.
 Componer gráficamente los desplazamientos de pulsos.
 Reconocer los factores que influyen en la velocidad de propagación de pulsos y ondas en distintos medios.
 Aplicar la ecuación que relaciona frecuencia, velocidad y longitud de onda.
 Relacionar la frecuencia con el color.

Contenidos conceptuales básicos y tiempo estimados.

Fuentes de luz. Propagación rectilínea. Concepto de rayo. Velocidad de la luz. Reflexión, refracción y dispersión de la luz. Espejos y lentes, formación de imágenes, ecuación de Descartes. (5 semanas) Pulsos: velocidad de transmisión, reflexión, refracción y superposición. Onda periódica: longitud de onda, frecuencia, período, reflexión, refracción, interferencia y difracción. Interferencia con luz: experimento de Young. Color, longitud de onda y frecuencia. (5 semanas)

UNIDAD II
LA CARGA ELÉCTRICA. Corrientes y campos.

Resultados esperados

 Analizar el modelo de cargas eléctricas, sus propiedades e interacciones.
 Comprender el concepto de campo, en particular de campo eléctrico y magnético.
 Armar circuitos sencillos y realizar medidas de intensidad y voltaje.
 Analizar el consumo de energía eléctrica domiciliario y su relación con la potencia de los aparatos de consumo.
 Describir campos magnéticos creados por imanes y corrientes.
 Predecir la interacción entre solenoides, imanes y espiras.
 Resolver situaciones sencillas aplicando las leyes de Lorentz y Laplace.
 Reconocer la presencia de corrientes inducidas.
 Resolver situaciones sencillas aplicando la Ley de Faraday-Lenz.

Contenidos conceptuales básicos y tiempo estimados.

Carga eléctrica, propiedades de la carga. Interacción electrostática entre cargas, Ley de Coulomb. Conductores y aislantes. Campo eléctrico, líneas de campo. (2 semanas) Circuito eléctrico y elementos de un circuito. Intensidad de la corriente. Fem. Potencia eléctrica. Diferencia de potencial. Resistencia eléctrica. Otros elementos pasivos. Circuitos lógicos. (4 semanas) Campo magnético, líneas de campo magnético. Efecto Oersted. Ley de Lorentz y Ley de Laplace. Flujo de campo de magnético. Ley de Faraday – Lenz (5 semanas)

UNIDAD III
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y FOTONES.

Resultados esperados

 Adquirir el concepto, a nivel básico, de onda electromagnética a partir de las perturbaciones de los campos eléctrico y magnético.
 Conocer la relación entre ambas perturbaciones y vincularla con la velocidad de la luz.
 Reconocer la dificultad experimental para detectar los campos magnéticos inducidos.
 Conocer el espectro electromagnético y reconocer que la luz es parte de él.
 Reconocer la importancia que han adquirido, desde el punto de vista económico y social las aplicaciones de las ondas electromagnéticas, en especial en el área de las comunicaciones y la salud.  Describir el efecto fotoeléctrico.
 Reconocer que las características ondulatorias y corpusculares pueden complementarse para brindar una descripción de los fenómenos luminosos.
 Identificar maneras de interpretar la realidad, basada en modelos, que permiten la comprensión de fenómenos naturales

Contenidos conceptuales básicos y tiempo estimados.

Campo eléctrico inducido Campo magnético inducido por un campo eléctrico variable. Ondas electromagnéticas. Velocidad de propagación de ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Efecto fotoeléctrico. Fotón. (4 semanas)

UNIDAD IV
PROYECTO (Realización de una obra)

Resultados esperados

Se espera que los estudiantes logren concretar colectivamente determinadas metas grupales, que fomenten la responsabilidad individual y la igualdad de oportunidades.

Programa 2° Bachillerato Biológica y Científico

UNIDAD I
TEORÍAS FÍSICAS

Contenidos (para 2 semanas) I. Breve descripción de las principales teorías físicas y sus exponentes más conocidos. La mecánica newtoniana y la ruptura con las concepciones anteriores, termodinámica, teoría electromagnética de Maxwell, mecánica estadística, relatividad especial, relatividad general y mecánica cuántica. II. Profundización de toda la unidad, como contenido transversal, a lo largo de todo el desarrollo curricular.

UNIDAD II
LEYES DE NEWTON

Contenidos (para 10 semanas) I. Conceptos de los vectores velocidad instantánea y aceleración instantánea. Principio de inercia, 2ª ley de Newton y tercera ley. Aplicaciones a sistemas concretos. Movimiento de cuerpos bajo la acción de fuerza neta constante (nula y no nula) II. Ley de la Gravitación Universal de Newton. Fuerzas centrales. Aplicaciones a cuerpos que se mueven por la acción gravitatoria de la Tierra. Concepto de campo gravitatorio y su representación. III. Alcances y límites de validez de la mecánica newtoniana. Aproximación a la relatividad especial. 12 de 19 Alcances y límites de la gravitación. Aproximación de la relatividad general.

UNIDAD III
DERIVACIÓN DE LOS PRINCIPIOS DE CONSERVACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON

Contenidos (para 9 semanas) I. Fuerzas que varían con la posición. Concepto y definición de trabajo. Teorema del trabajo y la energía, concepto y definición de la energía cinética. Fuerzas conservativas. Concepto y definición de la energía potencial (gravitatoria y elástica). Deducción del principio de conservación de la energía mecánica a partir de las leyes de Newton. Condiciones en las que se deduce el principio de conservación mencionado. Fuerzas no conservativas. II. Deducción del principio de conservación de la cantidad de movimiento de las leyes de Newton. Condiciones en las que se deduce el principio de conservación mencionado. Concepto y definición de cantidad de movimiento. Fuerzas que varían en el tiempo. Concepto y definición de impulso. Teorema del impulso. Fuerzas internas y externas. Aplicaciones a diferentes sistemas entre los que se incluyan ejemplos con fuerzas impulsivas.

UNIDAD IV
TERMONDINÁMICA

Contenidos (para 8 semanas) I. Sistemas termodinámicos. Sistema, ambiente, propiedades de la frontera en relación con los intercambios entre los sistemas. Equilibrio térmico: Ley cero. Temperatura. definida a partir de una propiedad termométrica. II. Intercambio entre sistemas: calor y trabajo. Primer Principio. III. Máquinas térmicas. Segundo principio.

Programa de 3° Bachillerato Biológica y Científico.

PRESENTACIÓN DE LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA
(2 semanas)

Presentación de las cuatro leyes fundamentales. Concepto de carga eléctrica, campo eléctrico y campo magnético. Aproximación a las leyes a través de evidencias experimentales.

LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO ELÉCTRICO
(5 semanas)

a) Carga eléctrica como propiedad de la materia, distintos tipos de carga. Conservación de la carga. Conductores y aisladores. Corriente eléctrica. Intensidad de corriente. Deducción de la ley de los nudos.
b) Definición de campo eléctrico. Principio de superposición. Flujo de campo.
c) Ley de Gauss.
d) Cálculo del campo eléctrico alrededor de una carga puntual y en las proximidades de una placa cargada aplicando la ley de Gauss. Deducción de la ley de Coulomb a partir de la Ley de Gauss.
e) Carácter conservativo del campo electrostático. Diferencia de potencial entre dos puntos en un campo eléctrico uniforme y en uno no uniforme. Potencial. Deducción de la ley de las mallas.
f) Aplicaciones

LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO MAGNÉTICO
(3 semanas)

a) Definición de campo magnético. Principio de superposición. Fuerzas magnéticas sobre una partícula cargada en movimiento y sobre un conductor por el que circula corriente.
b) Flujo de campo magnético. Ley de Gauss para el campo magnético.
c) Aplicaciones.

LEY DE AMPERE - MAXWELL
(3 semanas)

a) Circulación de campo magnético.
b) Ley de Ampère.
c) Cálculo de campo magnético alrededor de un conductor rectilíneo y en el interior de un solenoide. d) Definición del Ampère y del Coulomb
e) Campo magnético inducido y Ley de Ampere-Maxwell.
f) La ley de la conservación de la carga como consecuencia de las ecuaciones de Maxwell.
g) Aplicaciones

LEY DE FARADAY
(3 semanas)

a) Variación de flujo de campo magnético. Corrientes eléctricas inducidas.
b) Ley de Faraday.
c) Circulación de campo eléctrico y la ley de Faraday.
d) Aplicaciones

LAS ECUACIONES DE MAXWELL Y LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
(3 semanas)

a) Las ecuaciones de Maxwell.
b) Oscilaciones eléctricas
c) Ondas electromagnéticas
d) Aplicaciones

ORÍGENES DE LA FÍSICA CUÁNTICA
(4 semanas)

a) Efecto fotoeléctrico. Efecto Compton. Espectro de emisión. Átomo de Bohr.
b) Ondas de De Broglie. Difracción de electrones. Principio de incertidumbre.
c) Interacciones y partículas fundamentales

LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO ELÉCTRICO
(4 semanas)

a) Postulados
b) Simultaneidad
c) Dilatación del tiempo y contracción de las longitudes