PROGRAMA CIENCIAS FÍSICAS PRIMER AÑO C.B

El curso de Ciencias Físicas se dicta en los primeros dos años del ciclo básico de la Enseñanza Secundaria de Uruguay.
En esta entrada se detalla los objetivos del curso de PRIMER AÑO del plan de estudios Reformulación 2006 y los contenidos temáticos resumidos a tratar durante todo el año lectivo.

OBJETIVOS:

Desarrollar en el educando una actitud analítica, crítica y reflexiva frente a las distintas situaciones problemáticas que se le
presenten, no sólo en el aula, sino en todos los aspectos de su vida.

Propiciar el interés por la ciencia a través del análisis crítico de los fenómenos del mundo que nos rodea.

Promover una interpretación de la realidad actual mediante el análisis de distintas temáticas científicas, más que lograr una simple
acumulación de información y datos científicos.

Procurar que el estudiante comience a familiarizarse con algunas herramientas del quehacer científico.

Potenciar los procesos de enseñanza y de aprendizaje, promoviendo el desarrollo de estrategias meta-cognitivas, de capacidad de
análisis, experimentación, creación y comunicación.

Propiciar y fomentar el estudiante se involucre en el proceso de construcción de su propio aprendizaje

Posibilitar que el estudiante realice un uso adecuado tanto del lenguaje científico como del lenguaje corriente, así como de
estrategias de comunicación, que le permitan concretar una participación social responsable. 

Unidad 1. LA LUZ

Contenidos temáticos:
1. Fuentes luminosas.
2. Propagación rectilínea de la luz.
3. Reflexión, Refracción.
4. Espejos y lentes

Objetivos:
     1. Utilizar distintos criterios para clasificar fuentes de luz.
     2. Aplicar la hipótesis de la propagación rectilínea de la luz
     3. Describir cualitativamente los fenómenos observables cuando la luz incide sobre espejos y lentes.
     4. Utilizar casos concretos que permitan explicar la relación entre los ángulos de incidencia y reflexión.
     5. Utilizar casos concretos para explicar la relación entre los ángulos de incidencia y refracción. 

 Unidad 2. MEDIDAS

Contenidos temáticos:

1. Magnitudes
2. Instrumentos de medida
3. Sistema internacional de medidas
4. Apreciación, Alcance y Estimación
5. Cifras Significativas, expresión de medidas con su incertidumbre

 Unidad 3.VOLUMEN

Contenidos temáticos:

1. Instrumentos volumétricos
2. Unidades de volumen
3. Volúmenes sólidos regulares.
4. Medición de volúmenes por desplazamiento de líquidos

Unidad 4. MASA

Contenidos temáticos:

1. La Balanza como instrumento de medida.
2. Concepto de unidad.
3. Definición operacional de la masa mediante la balanza.
4. Conservación de la masa; límites de aplicabilidad

 

 Unidad 5. DENSIDAD

Contenidos temáticos:

1. Medir volúmenes.
2. Reconocer la densidad como una propiedad intensiva.
3. Orden de magnitud de densidades de diversos cuerpos y materiales en condiciones ambientes.

UNIDAD 1.1. Fuentes luminosas.

criterios para clasificar fuentes de luz.

Para poder clasificar una fuente de luz, primero debemos entender a que cosas hacemos referencia cuando hablamos de "Fuentes de "luz"

Hay infinidad de objetos que tienen la capacidad de transformar algún tipo de energía en luz, como una lámpara o el sol. Esta luz es EMITIDA por el objeto por lo tanto es una forma de expresar el concepto de "Fuente" de luz como el objeto de donde parte esta.

Recién se mencionaba al pasar dos ejemplos muy de la vida cotidiana pero muy diferentes entre si, lo cual nos lleva a poder ver sus características y así ordenar estas fuentes según estos criterios comunes.

Así es que llegamos a las FUENTES LUMINOSAS separadas por su naturaleza, las que llamaremos "NATURALES" a las que se crean sin la necesidad del hombre interviniendo y "ARTIFICIALES" a las que si.

Otro criterio válido para su clasificación es en función de la forma en que se produce la emisión. Esto presenta dos términos quizás nuevos pero no tanto. "LUMINISCENTES", aquellas fuentes que emiten luz pero no hay energía en forma de calor, por lo que no hay un aumento en la temperatura con respecto al ambiente y las "INCANDESCENTES" que para poder emitir luz necesariamente aumentan la temperatura liberando calor al medio durante el proceso. La fuente incandescente más común e inventada hace muchos años, es la lamparita.

Con esta información podemos generar una tabla de doble entrada para ejemplificar de mejor modo las diferentes fuentes de luz que podemos conocer desde el hogar y como clasificarlas dependiendo la función que desee darle.

	NATURALES	ARTIFICIALES
INCANDESCENTES
LUMINISCENTES

Como detalle se destaca que las Fuentes Luminiscentes se pueden subdividir en dos categorías en base a su proceso para emitir luz (primero absorben energía y luego la liberan en forma de luz)

1. Fluorescencia. Si la emisión de luz termina casi inmediatamente que deja de absorber energía
2. Fosforescencia. Si continúa emitiendo luz aunque ya no tenga una fuente de energía que la provea de ella.

Estos clásicos y atemporales adornos son Fosforescentes

Las pinturas que brillan con la luz negra son Fluorescentes

UNIDAD 1.2. Propagación rectilínea de la luz.

Al observar los cuerpos que nos rodean comprobamos que algunos de ellos emiten luz; es decir, son fuentes de luz, como el Sol, una lámpara encendida, la flama de una vela, etc.
Otros no son luminosos, pero pueden verse porque son iluminados por la luz que proviene de alguna fuente.
Uno de los hechos que podemos observar fácilmente en relación con el comportamiento de la luz, es que cuando se transmite en un medio homogéneo, su propagación es rectilínea.

Esto puede comprobarse cuando la luz del Sol pasa por el resquicio de una ventana y penetra en una habitación a oscuras. Sabiendo que la luz se propaga en línea recta podremos determinar el tamaño y la posición de la sombra de un objeto sobre una pantalla.

Formación de la sombra de un objeto iluminado por una pequeña lámpara 

En la figura por ejemplo se ve una lámpara que emite luz que se propaga en línea recta en todas direcciones.

Un objeto opaco colocado entre la fuente y una pantalla, interrumpe el paso de una parte de esa luz y produce una sombra. El perfil de dicha sombra lo definen las rectas que salen de la fuente y pasan tangencialmente por el objeto.

En esta simulación con dos fuentes de luz, se puede ejemplificar la teoría de la linealidad y la producción de sombras

Es normal ver como la luz se transmite en linea recta cuando dejamos un trozo de cortina abierta en nuestros hogares en un día soleado. Si no hemos limpiado muy a fondo y un poco de polvo queda en el ambiente, se distingue los rayos que llegan hasta la superficie de un mueble, paredes o piso. Sin este polvillo no distinguiríamos los haces de luz.

Otros espacios donde es muy evidente el fenómeno son en discotecas con luces laser. Cuando un poco del humo rellena el espacio vemos los rayos recorrer la pista.

UNIDAD 1.3.2. Refracción.

Al propagarse un haz de luz por el aire y encontrarse con una superficie de agua, parte del haz es reflejado y parte penetra en el cuerpo, ésto puede suceder cada vez que un haz de luz cambia de medio (del aire al agua)
La porción del haz que se refleja ya se estudió en el apartado sobre reflexión de la luz, donde se observó que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y además ésta porción del haz, no cambia de medio, continúa propagándose por el mismo medio homogéneo y transparente que el rayo incidente.

Ahora estudiaremos el fenómeno que también comienza en un rayo incidente, como en la reflexión pero una parte de éste rayo de luz se introduce en otro medio transparente y homogéneo, diferente al del rayo incidente por ejemplo del aire al agua, como lo muestra la figura siguiente.

Experimentalmente se halla que tal haz se propaga en una dirección diferente de la del incidente; es decir, la dirección de propagación de la luz se altera cuando pasa del aire al agua, como se observa en la figura:

En general, la refracción se produce cuando la luz pasa de un medio a otro, y en los cuales se propaga con velocidades distintas. Así pues, en la figura de arriba, por ejemplo, la luz se refracta al pasar del aire al vidrio, porque su velocidad de propagación en el agua difiere de su velocidad de propagación en el vidrio.

En resumen, el fenómeno de refracción consiste en el cambio de la dirección de propagación de un haz de luz al pasar de un medio a otro. Esto sólo puede suceder cuando la luz se propaga con velocidades distintas en los dos medios.

UNIDAD 1.4.1. Espejos Planos

---> Un espejo plano es una superficie lisa y plana que refleja especularmente la luz. <---

Consideremos que un objeto luminoso pequeño (o un objeto que difunda luz), representado por O en la figura, está colocado frente a un espejo plano EE'. La luz que sale del objeto e incide en el espejo es reflejada a continuación. Tracemos desde O algunos rayos luminosos incidentes en el espejo. Empleando las leyes de la reflexión, podemos respresentar los rayos reflejados correspondientes, como se hizo en la figura, y comprobar así que estos rayos reflejados forman un haz divergentes. Pero al trazar las prolongaciones de estos rayos, se verá que todos pasarán por el mismo punto I. Así, la luz que es reflejada por el espejo plano, diverge como si estuviera siendo emitida desde el punto I, situado imaginariamente dentro del espejo.

Es así que podemos estudiar la distancia de la imagen creada en un espejo plano.

Para determinar la posición de la imagen virtual de un objeto pequeño colocado frente a un espejo plano, bastará trazar únicamente dos rayos luminosos que partan del objeto y se reflejen en el espejo. Esto ya se hizo en la figura donde se trazaron los rayos incidentes OA (perpendicular al espejo), y OB, cuyo ángulo de incidencia es "i". Los rayos reflejados correspondientes, trazados de acuerdo con las leyes de la reflexión, son AO y BC. La posición de la imagen virtual, I, se encuentra al prolongar estos rayos reflejados.


Sean Do y Db, respectivamente, las distancias del objeto y de la imagen con respecto al espejo (ver figura). Como "r"="i" concluimos fácilmente que los triángulos OAB e IAB son iguales entre sí. Entonces, tendremos que Di=Do. Así pues, la imagen de un objeto pequeño en un espejo plano, es simétrica del objeto en relación con el espejo; es decir, está situada en la perpendicular al espejo trazada desde el objeto, y las distancias de la imagen y del objeto relativamente al espejo son igual. Des esta manera, si se coloca una lámpara a una distancia de 30 cm de un espejo plano, su imagen se formará detrás de la superficie del espejo y también a 30 cm de distancia.

Cuando tenemos más de un espejo plano interactuando entre sí, las imágenes tienden a ser más de una dependiendo del ángulo formado entre ellos.

En el Prezi a continuación detalla que sucede cuando trabajamos con dos espejos planos

UNIDAD 1.4.2. Espejos Curvos.

Un Prezi para explicar las características generales de los espejos curvos

UNIDAD 1. Cuestionario de Luz

UNIDAD 1. Ejercicios de Reflexión

UNIDAD 1. Ejercicios de Refracción