DMPa 11 Física 3ero Dinámica y Energía PDF

DISEÑO METODOLÓGICO PARA EL APRENDIZAJE N°11 “Segunda ley de Newton y Energía” FECHA: DOCENTES: Jesús Trujillano Muñoz; Janis Yapsam Alvarado ASIGNATURA: Física GRADO Y SECCIÓN: tercero ABCD VALOR COAR: Interculturalidad PERFIL IB: Indagación ENFOQUE TRANSVERSAL: Enf...

DISEÑO METODOLÓGICO PARA EL APRENDIZAJE N°11 “Segunda ley de Newton y Energía” FECHA: DOCENTES: Jesús Trujillano Muñoz; Janis Yapsam Alvarado ASIGNATURA: Física GRADO Y SECCIÓN: tercero ABCD VALOR COAR: Interculturalidad PERFIL IB: Indagación ENFOQUE TRANSVERSAL: Enfoque intercultural COMPETENCIA TRANSVERSAL: Gestiona su aprendizaje de manera autónoma Vínculos MENTALIDAD INTERNACIONAL: Las leyes de Newton son la base del funcionamiento de las naves espaciales. TDC: La comprensión de la energía a permitido que el desarrollo de la industria, pero también a producido destrucción, por ejemplo, la bomba nuclear. ¿cómo las cantidades físicas permiten comprender el funcionamiento de la naturaleza? CAS: Planteamiento de propuestas y posibilidades de acciones, actividades y proyectos CAS. MONOGRAFÍA: Obtención; registro y procesa datos. I. NOS CONTACTAMOS Y ASUMIMOS LOS RETOS Actividad 1: Estableciendo un clima de confianza Los estudiantes se ubican en equipos. Los estudiantes escuchan las indicaciones del docente. Los estudiantes observan el siguiente vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=i4p0Q9K-VPE Luego comenta lo observado. Actividad 2 : Evidenciando los saberes previos El estudiante responde: Se dispara un balón con un ángulo ¿Por qué su trayectoria se curva? Actividad 3: Conflicto cognitivo: Un bloque se encuentra sobre el piso. Se le da un puntapié y el bloque se mueve durante un breve tiempo luego se detiene ¿Qué impulsa al bloque durante su movimiento? ¿Qué lo detiene? Los estudiantes conocen el propósito de aprendizaje Competencia: Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos materia y energía; biodiversidad, Tierra y universo  Desempeños: Aplicación de la segunda ley de Newton y el concepto de energía en la solución de problemas relacionados al movimiento de los objetos. Evidencias: Trabajo en equipo; desarrollo de ficha de trabajo Evaluación: Criterios: Compresión. Aplicaciones. Instrumento: Rúbrica II. INDAGAMOS Y CONSTRUIMOS EL APRENDIZAJE Actividad 4: Comprendiendo la información Los estudiantes comprenden la información de la ficha de trabajo (anexos). Los estudiantes responden preguntas planteadas por el docente para verificar la comprensión de la información teórica. Los estudiantes resuelven ejercicios con ayuda del docente. Actividad 5: Reflexionando sobre el aprendizaje adquirido Los estudiantes responden a las siguientes situaciones: ¿En qué situaciones tuvieron dificultad? ¿Cuál es la importancia de la energía en el desarrollo de energía? TRANSFERIMOS Y NOS AUTOEVALUAMOS Actividad 6: Asumiendo retos Los estudiantes conocen la rúbrica de evaluación (anexo) Los estudiantes resuelven y sustentan los ejercicios propuestos. Actividad 7: Pregunta TdC Los estudiantes conocen la pregunta TdC Actividad 8: Autoevaluación (tiempo 4 min) Los estudiantes responden en una hoja lo siguiente: ¿En qué nivel de aprendizaje me encuentro: inicio; proceso; logrado; ¿destacado? ¿Por qué? III. REFLEXIONAMOS NUESTROS APRENDIZAJES Criterios Si No Muestro interés al realizar mis actividades académicas Realizo mis actividades con responsabilidad Me esfuerzo por superar mis errores Me comprometo al 100% en el trabajo en equipo Según lo anterior, ¿Cuál sería mi compromiso o meta siguiente para mejorar mi aprendizaje: ………………………………………………………………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………………………………………… … REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (formato APA) TIPLER, P. A., & MOSCA, G. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. España: Reverte. AUTORÍA DEL DMpA Docente Jesús Trujillano Muñoz Jesus Trujillano Muñoz Janis Yapsam Alvarado Sud director Docente Docente Académico Reflexión del docente sobre el desarrollo del DMpA: Reflexión sobre el diseño: (puntos logrados, dificultades y propuestas de mejora) 3) Sobre un bloque de 4 kg actúan tres fuerzas horizontales como se muestra. Anexo 1 4) En el sistema mostrado, determina la Dinámica: Parte de la mecánica que estudia la aceleración. Masa = 8 kg. relación existente entre las fuerzas y los movimientos que produce. Segunda ley de Newton: “La fuerza (F) aplicada a un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración (a)” Desafíos F = m.a 1) Un cuerpo se mueve por la acción de una Donde: m = masa (constante de fuerza constante de 60N. Sabiendo que la masa del cuerpo es de 5 kg, calcular su proporcionalidad), F es la fuerza resultante aceleración. Dinámica lineal: estudia el movimiento de los cuerpos cuya trayectoria es una recta 2) Calcular la aceleración del bloque si no hoy rozamiento. F = 80N Aplicaciones 1) Determina la fuerza resultante que b) c) actúa en el bloque de 10 kg en cada caso (No hay fricción) a) 10N 30N La fricción es despreciable. Determina la aceleración. 50N 37º  acelerando a razón de 2 m/s2. La masa 3) El bloque mostrado sube debido a la del auto es 980 kg. Determine el valor de fuerza F= 20 N. ¿Cuál será la aceleración la fuerza total que actúa sobre el auto. del bloque de 5 kg?. F 4) Un vehículo se mueve horizontalmente a d) Bloque subiendo: razón de 20 m/s. El conductor aplica los frenos y se detiene después de recorrer 3 m. Determine la fuerza ejercida por el sistema de frenos para detener el vehículo de 6000 kg. 2) Un auto se mueve horizontalmente Trabajo Neto o Resultante: Anexo 2 trabajos efectuados por las fuerzas exteriores que actúan sobre un cuerpo. Trabajo Mecánico: El trabajo indica la cantidad de energía Wneto = ΣW transferida entre en un determinado desplazamiento. Es una magnitud escalar Unidades de Trabajo determinada por el producto de la intensidad de S.I : 1 N*m = 1 Joule (J) una fuerza en la dirección del desplazamiento por el módulo de dicho desplazamiento Aplicaciones Fd Es igual a la suma algebraica de todos los fuerzas que actúan sobre el α 1) Un bloque baja sobre una rampa áspera. a) Indica las dFCosα W = F*d*Cos α Donde. d W = trabajo realizado por “F” α = 90° Cos 90° = 0 d = distancia = d W=F*0*d W = 0 (trabajo nulo) Casos Particulares 3. Cuando la fuerza y el desplazamiento tienen 1. Cuando la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección y sentido la misma dirección pero sentido contrario F d d F d d α = 180° Cos 180° = -1 W = F(-1)d α = 0° Cos 0° = 1 W=F*d W = -F * d (trabajo negativo) bloque. 2. Cuando la fuerza y el desplazamiento son b) Identifica las fuerzas que (a) Realizan perpendiculares entre sí: trabajo negativo (b) trabajo nulo. 2) En el caso mostrado el bloque se desplaza F con velocidad constante desde A hacia B, d determina el trabajo (en J) que realiza la fuerza  F = 20N (AB=10 m) 1) Un trineo es jalado horizontalmente por una F fuerza de 10 N produciendo una velocidad de 5 m/s en 10 segundos a partir del reposo. 37° Calcular el trabajo realizado. AB 2) Una esfera de 2 kg es lanzada verticalmente hacia arriba a razón de 20 m/s. Determina el 3) Un vehículo se mueve horizontalmente con trabajo realizado por el peso. Despreciare la aceleración de 1.5 m/s2. Determina el resistencia del aire. trabajo neto sobre el vehículo cuando recorre 10 m. 3) Un vehículo se mueve horizontalmente. En 2 segundos cambia su velocidad de 10 m/s a 15 m/s. Determina la energía transferida por 4) Una esfera de 2 kg se deja caer libremente el combustible hacia el vehículo (trabajo desde cierta altura tardando 1.2 s en llegar neto) al suelo. Determina el trabajo realizado por el peso. Desafíos Anexo 3 Un auto parte del reposo acelerando rectilíneamente a razón de 0.5 m/s2. Energía Mecánica Determina la energía cinética del vehículo en 5 s de su movimiento. La energía es lo que necesita la materia (masa= 900 kg). para cambiar. Existen varios tipos de energía: eólica; térmica; solar; Energía Potencial luminosa; química; mecánica; eléctrica; Es la energía que adquiere un según su hidráulica; nuclear. ubicación respecto a un sistema de referencia. Por ejemplo, si una piedra La energía mecánica esta relacionada está a 10 cm sobre tu pie (sistema de con el movimiento. referencia) y se suelta, el dolor La unidad de medida es el Joule (J) en producido por el impacto será leve, sin el S.I. embargo, si la piedra está a un metro sobre tu pie, el dolor será mayor en el Existen dos tipos de energía mecánica: impacto. Cinética y Potencial. Se distingue dos tipos de energía potencial en la mecánica: Energía potencial Energía Cinética gravitacional y energía potencial elástica. Es la energía que adquiere un objeto Energía Potencial Gravitacional cuando se mueve a una rapidez v (velocidad). Se determina mediante la Es la energía que adquiere un objeto según su siguiente expresión: ubicación sobre la superficie de la tierra. Se determina con la siguiente expresión: = 2 2 Ep = mgh Donde EC : energía cinética Donde m: masa; g: gravedad; h: altura m : masa v : rapidez Ejemplo: Ejemplo: Se dispara un proyectil con una velocidad de 20  m/s formando un ángulo de 37” con la horizontal. Determina la energía potencial del proyectil 1. Determina la energía cinética de un cuando alcanza la altura máxima. (masa = 2 kg) vehículo de 4 kg luego de 3 s, si partió con una velocidad de 4 m/s y con aceleración 2 m/s2. El movimiento es Energía mecánica total rectilíneo. Es la suma de la energía cinética y 2. Se dispara un proyectil verticalmente potencial. Ejemplo: hacia arriba a razón de 30 m/s. Determine la energía mecánica del Se dispara un proyectil con una velocidad de 30 proyectil a los 2 segundos. (masa 1 kg). m/s formando un ángulo de 37” con la horizontal. Determina la energía mecánica del proyectil Despreciar la resistencia del aire. cuando alcanza la altura máxima. (masa = 1 kg) Desafíos Anexo 4 Rubrica de evaluación Criterios Inicio Proceso Alcanzado Destacado Comprensión Identifica los Identifica Identifica Identifica datos dados en correctamente correctamente correctamente el las los datos los datos los datos situaciones dados en el dados en la dados en problemáticas, 50% de las mayoría de las todas las indicando las situaciones situaciones situaciones unidades de problemáticas, problemáticas, problemáticas, medida y indicando las indicando las indicando las realizando las unidades de unidades de unidades de conversiones medida y medida y medida y en caso realizando las realizando las realizando las corresponda, conversiones conversiones conversiones pero con correctamente correctamente correctamente errores en la en caso en caso en caso mayoría de corresponda. corresponda. corresponda. casos. Aplicación Resuelve las Resuelve las Resuelve las Resuelve las situaciones situaciones situaciones situaciones propuestas propuestas propuestas propuestas sobre el sobre el sobre el sobre el movimiento movimiento movimiento movimiento aplicando las aplicando aplicando aplicando leyes del correctamente correctamente correctamente MRUA de las leyes del las leyes del las leyes del manera MRUA en el MRUA en la MRUA en todos incorrecta en 50% de los mayoría los la mayoría casos. casos. casos. de casos. Gestiona Presenta Se organiza y Se organiza y Se organiza y su dificultades optimiza el optimiza el optimiza el aprendizaje para tiempo, pero tiempo e tiempo e de manera organizarse; no indaga indaga en la indaga autónoma optimizar el durante la mayoría del durante la tiempo, pero sesión de tiempo de la sesión de no indaga clase. sesión de clase. clase. durante la sesión de clase.