estructura de aprendizajes y estrategia evaluativa...existen flujos de materia y energía, y los...

COLEGIO CRISTIANO SEMILLA DE VIDA P.E.I. Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos educativos

GUÍA DE APRENDIZAJE SEDEVITA 2019

ESTRUCTURA DE APRENDIZAJES Y ESTRATEGIA EVALUATIVA

PROPÓSITO GENERAL DE

LA GUIA

La presente guía de aprendizaje, está diseñada para aportar en el desarrollo de

las habilidades de pensamiento de los estudiantes, tales como: El espíritu crítico,

que supone no contentarse con una actitud pasiva frente a una «verdad revelada e

incuestionable» a la vez que se afirma el rigor metódico que le permitan desarrollar

habilidades relacionales como el respeto por las opiniones ajenas, la argumentación

en la discusión de las ideas y la adopción de posturas propias en un ambiente

tolerante y democrático.

EJES DE FORMACION DE CARÁCTER CRISTIANO

Gobierno Génesis 1: 1 Dios colocó al hombre como administrador de su Creación y a Él debemos

dar cuenta.

*METAS DE APRENDIZAJE ( Derechos Básicos de Aprendizaje

)

*OBJETIVO

ESTRATEGIA EVALUATIVA

1 de 4

Comprende que en las

cadenas y redes tróficas

existen flujos de materia y

energía, y los relaciona con

procesos de nutrición,

fotosíntesis y respiración

celular.

Comprende las formas y las

transformaciones de

energía en un sistema

mecánico y la manera como,

en los casos reales, la

energía se disipa en el medio

(calor, sonido).

Evidencia de aprendizaje de DBA

Explica tipos de

nutrición (autótrofa y

heterótrofa) en las

cadenas y redes

tróficas dentro de los

ecosistemas.

Identifica las formas

de energía mecánica

(cinética y potencial)

que tienen lugar en

diferentes puntos del

movimiento en un

sistema mecánico

(caída libre, montaña

rusa, péndulo).

Representa

gráficamente las

energías cinética

Axiológico (Nivel 5) Bíblico Formativo DE INNOVACION-PRODUCCION.

BIOLOGIA

Formula hipótesis acerca de la

relación que existe entre los

seres vivos y los mecanismos de

flujo de materia y energía dentro

de la estructura trófica del

ecosistema.

FUNDAMENTOS

Generaliza sobre los diferentes

tipos de energía y teoriza sobre

las características del sonido, su

fenómenos y lo relaciona con su

vida, realizando su trabajo de

manera excelente Axiológico (Nivel 4) Bíblico Formativo RELACIONAL

BIOLOGIA

Realiza comparaciones entre los

mecanismos de relación que

existen entre los seres vivos y los

mecanismos de flujo de materia y

energía dentro de la estructura

trófica del ecosistema.

FUNDAMENTOS

PROFESOR

JOSE CAMINO

JENNY GONZALEZ

Cx

AREA

CIENCIAS

NATURALES

Cx ASIGNATURAS CE BIOLOGÍA, FUNDAMENTOS DE

FISICA Y QUIMICA

CURSO SÉPTIMO PERIODO 4 HORAS 5 FECHAS 16 Septiembre –

noviembre 15



y potencial

gravitacional en

función del tiempo

Explica las diferentes tipos de

energía, las características del

sonido y los fenómenos asociados,

relacionándolos con su vida diaria,

realizando su trabajo de buena

manera.

Procedimental ( Nivel 3 )

BIOLOGIA

Describe la relación que existe

entre los seres vivos y los




FUNDAMENTOS

Describe diferentes tipos de



hallando relación con su vida,

identificando a Dios como

Preservador de la naturaleza.

Cognitivo (Nivel 1 y 2)

BIOLOGIA

Identifica la relación que existe

entre los seres vivos y los




FUNDAMENTOS

Identifica los diferentes tipos de



sin relacionarlo con su vida diaria. ESCALA DE VALORACION

INDAGAR EXAMINAR APROPIAR

NIVEL 1 – 2 (1 -69) Bajo Cognitivo

NIVEL 3 (70- 79) Básico Procedimental

NIVEL 4 (80-89) Alto Bíblico

Formativo Relacional

NIVEL 5 (90-100) Superior Bíblico Formativo

De Innovación y Producción



FUNDAMENTOS DE FISICA Y QUIMICA

PROGRAMACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

SEMANA APRENDIZAJE

PRODUCTO A PRESENTAR

VALOR

PUNTOS

FECHA DE

ENTREGA 1 .INDUCCION REALIZAR ACUERDOS DE CLASE Y ASIGNAR TEMAS DE CONSULTA Y PREPARACIÓN

PARA EL TRABAJO EN EL PERIODO.

2 .COGNITIVO Inducción 16 - 20 sep.

3.PROCEDIMENTAL Taller en grupo, indagar sobre energía potencial. 15 23 – 27 sep

4.PROCEDIMENTAL

Taller individual, examinar energía mecánica. 15 30 sep – 04 oct

5.PROCEDIMENTAL Taller de mov. Ondulatorio examinar velocidad

onda

15 14 – 18 octubre

6.AXIOLOGICO

Bíblico Formativo

Relacional

Apropiar; taller sonido 15 21 – 25 octubre

7.AXIOLOGICO

Bíblico Formativo

De Innovación y

Producción

Apropiar: examen general de lo visto en clase 20 04 – 08 nov

8 RETROALIMENTACION DEL PROCESO EN APRENDIZAJE

9 ACTIVIDADES EXTERNAS Y CIVICO CULTURALES

Ambientes de Aprendizaje (Vínculos plataforma Avatics)

Actividades de aprendizaje.

BIBLIOGRAFIA

Bautista Ballén, Mauricio, Francia Leonora Salazar Suárez: Hipertexto Física 1. Bogotá, Santillana, 2011.

Tippens, Paul: Física, conceptos y aplicaciones. Perú, McGraw-Hill, 2011

Serway, Raymond: Física, Quinta edición. México, Pearson, 2007

Young, Hugh D., Roger A. Freedman. Física universitaria volumen 2. Decimosegunda edición, Pearson

Educación, México, 2009 Hewitt, Paul G. Física conceptual. Décima edición, Pearson Educación, México, 2007



BIOLOGIA

3. PROGRAMACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

SEMANA PRODUCTO A

PRESENTAR VALOR

PUNTOS FECHA DE

ENTREGA

1. INDUCCIÓN REALIZAR ACUERDOS DE CLASE Y ASIGNAR TEMAS DE CONSULTA Y PREPARACIÓN

PARA EL TRABAJO EN EL PERIODO.

SEMANA PRODUCTO A

PRESENTAR VALOR

PUNTOS FECHA DE

ENTREGA

2. COGNITIVO

Indagar acerca de la estructura trófica de los ecosistemas y sus representaciones: cadena alimenticia, red trófica y pirámide trófica (presentar mapas, cuadros e imágenes de apoyo)

10 c/u

Cuarta semana de septiembre

3.COGNITIVO

Indagar acerca de los principales ciclos biogeoquímicos que reciclan la material y la energía en los ecosistemas (presentar mapas, cuadros e imágenes de apoyo)

10 c/u

Primera semana de octubre

4.COGNITIVO

Evaluación glosario y generalidades del tema

10

Tercera semana de octubre

5.PROCEDIMENTAL Laboratorio “El ciclo del agua”: preinforme e informe de laboratorio en formato V heurística 20

Quinta semana de octubre

7.AXIOLOGICO Bíblico Formative

Relacional

Lectura, texto argumentativo y cosmovisión bíblica acerca del reciclaje de materiales en los ecosistemas 15

Primera semana de noviembre



INTRODUCCIÓN

QUERIDO ESTUDIANTE:

El objetivo de este módulo, es que entiendas que la ciencia es una herramienta a través de la cual el

hombre se puede acercar al entendimiento de la voluntad de Dios sobre su creación y cómo podemos ser

buenos administradores de nuestro entorno. A través del cuarto periodo, descubrirás la manera correcta

para emplear las herramientas del conocimiento científico para descubrir las verdades de Dios, y a través

de esta experiencia; explores, afirmes y articules tu fe con el campo del conocimiento.

Salmo 19:1

“Los cielos cuentan la gloria de Dios y el firmamento anuncia la obra de sus manos”

Hebreos 11:3

Por la fe entendemos que el universo fue preparado por la palabra de Dios, de modo que lo que se ve no

fue hecho de cosas invisibles.

MANUAL DE USO DEL LABORATORIO DE CIENCIAS

Este manual es de cumplimiento obligatorio para cualquier persona que ingrese o visite el

laboratorio de Ciencias Naturales.

REGLAMENTO GENERAL.______________________________________

1. Usar bata de laboratorio blanca y de manga larga, abotonada, zapato cerrado, cabello recogido.

2. Lavarse las manos antes y después de trabajar de cada sesión.

3. Uso de equipo de protección personal (bata, gafas de seguridad, guantes de látex, mascarilla, etc.)

durante la permanencia dentro del laboratorio, de acuerdo a la actividad a realizar.

4. Respetar horarios de actividades y dejar el laboratorio en perfecto estado.

5. Mantener sus pertenencias fuera del área de trabajo o en espacios asignados por el profesor del

laboratorio.

6. Mantener limpia, ordenada y/o saneada su área de trabajo, antes y después de realizar la actividad.

7. Reportar incidentes o accidentes por leve que sean con o sin lesión, condiciones inseguras y equipo

dañado al personal de laboratorio o al responsable del laboratorio.

8. En simulacros o contingencias obedecer las disposiciones de seguridad indicadas por el profesor,

coordinador o responsable del evento.

9. Disponer los residuos generados en la práctica en su contenedor correspondiente bajo supervisión del

técnico académico, responsable del laboratorio o por personal capacitado para ello.

10. Mantener las puertas cerradas en caso de que la actividad a realizar así lo requiera.

11. Los alumnos se presentarán con su manual de práctica y en su defecto si no existiese éste, con el

procedimiento de la misma.

12. Si un equipo de trabajo no lleva el material solicitado con anticipación de forma completa, no podrá

realizar la práctica correspondiente ese día, y deberá trabajar en trabajo teórico, en zona segura de

teoría del laboratorio.



13. Al empezar la práctica el alumno responsable de cada equipo deberá recibir los materiales del

laboratorio y entregarlos al final completos, aseados y en perfecto estado.

14. En caso de daño, ruptura o pérdida del material de laboratorio durante la práctica, el estudiante que

lo haya causado deberá pagar el valor en tesorería o reponer lo averiado, con material nuevo de las

mismas características al averiado, en un plazo no mayor a 30 días; de lo contrario, no podrá ingresar

a la siguiente práctica de laboratorio con afectación a la calificación correspondiente.

15. Evidenciar durante toda la práctica las características descritas en la propuesta ACERTAR y adicional

demostrar una actitud muy responsable dado el uso de equipos de precisión costosos, y sustancias de

laboratorio de algún riesgo para la salud.

PROHIBICIONES ESPECIALES:

1. Prohibido: Introducir alimentos, bebidas, fumar en el laboratorio o gritar, correr, jugar o sentarse en

las mesas de trabajo.

2. Prohibido mover, sustraer, manipular o hacer uso indebido de equipo sin autorización.

3. Prohibido utilizar las sustancias dadas en el laboratorio para hacer usos no descritos estrictamente en

la guía de la práctica.

4. Prohibido el uso de celulares o sistema de comunicación móvil dentro del laboratorio, a menos que el

docente lo permita con fines académicos en los tiempos descritos para la práctica.

5. Prohibido visitas no autorizadas. (Los responsables del laboratorio o dirección son los que autorizan

las visitas y deberán de advertir a los visitantes sobre los riesgos y medidas de seguridad del

laboratorio).

6. Prohibido verter sólidos o sustancias peligrosas en las canales de desagüe de las mesas de trabajo.

7. Prohibido atender un accidente o contingencia para lo cual no ha sido capacitado.

ACUDIENTE ESTUDIANTE



BIOLOGIA

INDAGACIÓN

FLUJO DE MATERIA Y ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS

La presencia de los productores, consumidores y descomponedores en los ecosistemas hace posible que el flujo de

la materia sea cíclico: los distintos elementos químicos que forman parte de los seres vivos vuelven al mundo

inorgánico y son reutilizados. El carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno constituyen el 99% de la materia

viva. Los movimientos de las sustancias inorgánicas que circulan por los distintos niveles tróficos y pasan POR LOS

ORGANISMOS reciclándose continuamente, constituyen lo que se denomina ciclos biogeoquímicos. Veamos a

continuación los más importantes.

Ciclo del Carbono.

El carbono es el primer y principal elemento de la estructura de los seres vivos. Se encuentra combinado, es decir,

formado por compuestos como carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos. Las plantas absorben el dióxido

de carbono del aire o del agua, durante la fotosíntesis la transforman en compuestos orgánicos llamados azúcares

como la Glucosa, la Sacarosa y la Fructosa.



Ciclo del Carbono

Ciclo del Nitrógeno.

El nitrógeno es un elemento abundante en la atmósfera y en el suelo, pero la mayoría de los organismos no puede

utilizarlo directamente; por tanto es necesario que se convierta en compuestos simples mediante un ciclo en el que

intervienen varios tipos de bacterias, hongos, plantas y animales. El nitrógeno atmosférico es captado por las

bacterias nitrificantes; estas lo transforman en nitratos y lo convierten en proteínas. Las proteínas vegetales

pueden pasar a los animales por medio de la alimentación. Cuando las plantas y los animales mueren, las bacterias

desnitrificantes reintegran el nitrógeno al suelo y a la atmósfera

.



Ciclo del nitrógeno

Ciclo del Agua.

El agua es la sustancia mas importante de la naturaleza. El agua recorre un ciclo que le permite circular sobre la

superficie del planeta. Este proceso recibe el nombre de ciclo hidrológico.

Durante la evaporación, la energía solar convierte el agua líquida en vapor. La condensación consiste en la

transformación del vapor de agua en gotas o cristales de hielo. En la precipitación el agua retorna a la tierra.

Ciclo del agua



EL FLUJO DE LA ENERGIA

Un ecosistema es uno de los «métodos» de este planeta que sirve para captar energía, y para utilizarla en las

reacciones químicas de los seres vivientes. Gracias a esta energía, los organismos viven; es decir, son capaces

de desarrollar todas las reacciones químicas que intervienen en las funciones de relación, reproducción,

nutrición. Se dice que la energía fluye entre los seres vivos de un ecosistema porque se reutiliza una vez que

alguno de aquellos la ha usado en sus reacciones químicas. Cuando esto sucede, la energía se degrada, pierde

utilidad, transformándose en calor.

Cadena alimentaria

La cadena alimentaria o cadena trófica muestra como pasa la materia y energía de un ser vivo a otro. Nos enseña las relaciones alimenticias entre los seres vivos, o dicho de un modo más sencillo: que animal se come a quién. Todo ser vivo se alimenta del que le precede en la cadena, y este a su vez será comido por otro. Los seres vivos que forman esta cadena se organizan en 3 grupos:

Los productores: son las plantas, ya que son capaces de fabricar su propio alimento a partir de sustancias muy simples y la energía del Sol.

Los consumidores de primer orden: son los seres vivos que se alimentan de las plantas. Este lugar lo ocupan los animales herbívoros.

Los consumidores de segundo orden: son los seres vivos que se alimentan de otros animales. Los animales carnívoros ocupan este eslabón de la cadena alimenticia.

Los descomponedores: se alimentan de restos de otros seres vivos, los descomponen y hacen que los restos pasen a formar parte del suelo. Pertenecen a este eslabón los hongos y algunos seres microscópicos.

Los descomponedores: se alimentan de restos de otros seres vivos, los descomponen y hacen que los restos



Para representar como funciona esta cadena alimenticia se suele utilizar la llamada Pirámide Trófica. Se trata de un dibujo geométrico donde aparecen los diferentes niveles siguiendo un orden de mayor a menor. En la parte superior aparecen los consumidores terciarios, los depredadores, mientras que en la

zona inferior aparecen los productores. La función principal es mostrar algunas características de

los niveles tróficos, como la biomasa o la energía (Relaciones alimentarias), al pasar de unos

escalones – eslabones a otros. Cada nivel trófico es representado por una franja o rectángulo

proporcional.

RED TROFICA

El concepto de red trófica es aquel que se aplica al fenómeno natural mediante el cual diferentes seres vivos se conectan entre sí a partir del ciclo de la vida que implica que unos se alimenten de otros para poder subsistir. La palabra trófica proviene del idioma griego en la cual es trophos, que significa alimento; así, una red o cadena trófica es una unión de diferentes eslabones que se unen a partir del consumo para sobrevivir, debido a que nadie se alimenta única o especialmente del ser humano, suele ser colocado al final de la red trófica ya que el mismo, al ser omnívoro consume todo tipo de seres vivos y ninguno depende de él para subsistir.



TALLER No. 1

1. Escribe en cada recuadro el nombre del ser vivo y el tipo al que pertenece en función de su manera de alimentarse.

ÁGUILA

COMADREJA

PASTO

RATA

[CONSUMIDOR TERCIARIO – CONSUMIDOR PRIMARIO – PRODUCTOR – CONSUMIDOR SECUNDARIO]



2. Mediante la fotosíntesis, las plantas verdes captan la energía del sol y la transforman en energía química. Pon en el siguiente dibujo los nombres adecuados y, después,

completa el texto.

La mayoría de las plantas son seres

, es decir, son capaces de producir su

propio alimento, partiendo de las sustancias

y del agua que hay en el suelo, de

la del sol y del que se

encuentra en el aire. Como resultado de este

proceso, la planta fabrica sustancias

y desprende .

2. 3. El siguiente esquema representa los distintos niveles tróficos que existen

en un ecosistema. Mediante puntas de flecha, debes indicar el sentido que

sigue la energía al fluir de un nivel a otro.

TRANSFORMADORES

Bacterias mineralizadoras

DESCOMPONEDORES

Bacterias

Hongos

SAVIA BRUTA SAVIA ELABORADA ENERGÍA SOLAR SALES MINERALES OXÍGENO DIÓXIDO DE CARBONO

CONSUMIDORES

PRIMARIOS

Herbívoros

PRODUCTORES

Plantas verdes Algas

Bacterias

ENERGÍA SOLAR SUSTANCIAS

MINERALES

CONSUMIDORES

TERCIARIOS

Superdepredadores

CONSUMIDORES

SECUNDARIOS

Carnívoros



3. 4. Si observas el panel informativo titulado “Ciclo de materia y flujo de energía”, seguro que puedes completar la definición de ecosistema que

ofrece el ecólogo español Ramón Margalef:

Un ecosistema es la entidad formada por y

de las mismas o diferentes , que actúan y unos

con otros en el seno de un , que proporciona un escenario de

características definibles; por ejemplo, en términos de temperatura, de concentración de

oxígeno, etc. El ecosistema se caracteriza por ser un

impulsado por un .

4. 5. Ubica los seres vivos que ves en las fotografías y sitúalas en el nivel trófico que les corresponda:

PRODUCTORES CONSUMIDORES

PRIMARIOS

CONSUMIDORES

SECUNDARIOS

CONSUMIDORES

TERCIARIOS



EXAMINACION

TALLER No. 2

1. Imagina que eres un inspector de policía. Al lado de cada pista debes anotar el nombre del ser vivo al que se refiere.

Realiza vuelos rápidos de gran precisión y sus presas preferidas son las ardillas y las liebres

Ave que incuba durante 28 días los huevos que deposita en las depresiones de los campos cultivados de avena

Árbol de elevado porte que puede alcanzar los 40 m. de altura

Trepa con facilidad a los juncos gracias a las membranas que mantienen unidos sus dedos

Árbol alto, grande y frondoso que habita en los valles abiertos de los ríos castellano-manchegos

2. Un ecosistema está en equilibrio cuando el número de seres vivos que nacen y se desarrollan coincide con el de los que mueren. La

siguiente red alimentaria es propia de un ecosistema en equilibrio.

Explica lo que

ocurriría en él si los cazadores acabasen con la mayoría de zorros y comadrejas.

¿Qué debería hacer el ser humano para conseguir que este ecosistema volviese

al equilibrio?

CONEJO

HIERBA ZORRO

TOPILLO COMÚN COMADREJA



3.Los seres vivos de un ecosistema respiran (vegetales incluidos), por lo que disminuye la cantidad de oxígeno y se incrementa la concentración de dióxido de carbono. ¿Qué medio

utiliza un ecosistema para reestablecer las cantidades adecuadas de ambos gases? ¿Por qué

se dice que los bosques son los pulmones de nuestro planeta? Justifica tus respuestas.



4. Por ciclo se entiende una “serie de fases por las que pasa un fenómeno hasta que se reproduce una fase anterior”. Contesta las siguientes preguntas razonando tus

respuestas:

A) ¿Podemos afirmar que las transferencias de energía en un ecosistema constituyen un ciclo?

B) ¿Es correcto hablar sobre el ciclo de la materia en un ecosistema?

LABORATORIO No. 1 SIMULEMOS EL CICLO DEL AGUA

PREGUNTA PROBLEMA: es posible que el ciclo del agua pueda afectar a los seres vivos contribuyendo a la contaminación?

Ingresa al link https://www.youtube.com/watch?v=N56YNKayyw0 y sigue los pasos!!!!

APROPIACIÓN

TALLER No. 3

1. Existen organizaciones como ICONA, ADENA o GREENPEACE que se ocupan de la protección de la Naturaleza. También, los gobiernos del mundo han hecho leyes

para proteger especies y lugares naturales.

¿Qué es lo que ha provocado la existencia de especies en peligro de extinción?

¿Por qué crees que es preciso protegerlas?

https://www.youtube.com/watch?v=N56YNKayyw0



¿Consideras necesarias las figuras legales de protección como “Parques Nacionales” o “Reservas Naturales”?

2. Supón que eres un político en campaña electoral. Redacta un pequeño discurso en el que expongas los problemas que llevan implícitos las preguntas anteriores

y sus causas, y en el que justifiques la necesidad de proteger el medio ambiente.

44



BIOTIPO

3.Piensa en un animal que no te sea simpático y que, en consecuencia, no te importaría que desapareciera. Indaga acerca de su alimentación y de sus

costumbres. ¿Sigues opinando lo mismo? Justifica tu respuesta y

reflexiona sobre las consecuencias que acarrearíasu extinción.

4. Completa el siguiente mapa conceptual:

constituida por seres vivos

que producen que pueden ser

MAT. ORGÁNICA que sirven de alimento a

que sirven de

alimento a

que producen que producen

y

que aprovechan

EL ECOSISTEMA

CONSUMIDORES

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Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos

educativos

FUNDAMENTOS DE FISICA Y QUIMICA

Energía potencial

Se llama energía potencial gravitacional a la energía que posee un objeto sometido a la fuerza, en

virtud de su posición o condición.

Adaptado de https://unaenergia.com/formas-de-energia/energia-cinetica/

Matemáticamente se expresa 𝐸𝑝 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ

Donde Ep es la energía potencial, medida en Joules (J)

m es la masa del objeto, en kilogramos (Kg)

g el valor de la aceleración debido a la gravedad (9,8 m/s2)

h es la altura a la que se encuentra el objeto con respecto al sistema de referencia (m)

Ejemplo

Un globo aerostático de 250 Kg se encuentra suspendido en el aire a 2100 de altura con respecto al

suelo.

Determine el valor de la energía potencial del globo.

Datos

m = 250 Kg

g = 9,8 m/s2

h = 2100 m

𝐸𝑝 = 250 𝑘𝑔 ∙ 9,8 𝑚

𝑠2∙ 2100 𝑚

𝐸𝑝 = 5145000 𝐽 = 5,145𝑥106 𝐽

Energía cinética

https://unaenergia.com/formas-de-energia/energia-cinetica/

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educativos

Se llama energía cinética a la energía que posee un cuerpo en virtud de su movimiento.

Adaptado de: https://unaenergia.com/formas-de-energia/energia-cinetica/

Matemáticamente se expresa

𝐸𝑐 =1

2𝑚 ∙ 𝑣2

Donde

m es la masa del objeto en Kg

v la velocidad del objeto en m/s

Ejemplo

Un arquero lanza su flecha de 450 g a una velocidad de 30 m/s. Calcule la cantidad de energía cinética

de la flecha.

Datos

m = 450 g = 0,450 Kg

v = 30 m/s

𝐸𝐶 = 1

2∙ 0,450 𝐾𝑔 ∙ (30 𝑚/𝑠)2

𝐸𝑐 = 202,5 𝐽

Energía mecánica

La energía mecánica es la suma de la energía cinética y energía potencial

Em = Ec + Ep

Un avión de 3500 Kg se encuentra volando a una altura de 1200 m con una velocidad de 200 m/s.

determine la energía mecánica del avión en ese momento.

https://unaenergia.com/formas-de-energia/energia-cinetica/

44


educativos

Datos

m = 3500 Kg

v = 200 m/s

h = 1200 m

g = 9,8 m/s2

Cálculo de la energía potencial 𝐸𝑝 = 3500 𝐾𝑔 ∙ 9,8

𝑚𝑠2⁄

∙ 1200 𝑚

Ep = 41160000 J = 4,116x107 J

Cálculo de la energía cinética

𝐸𝑐 = 1

2∙ 3500 𝐾𝑔 ∙ (200 𝑚 𝑠⁄ )

2

Ec = 70000000 J = 7x107 J

Cálculo de la energía mecánica

Em = 41160000 J + 70000000 J = 11160000 J = 1,1116x 108 J

Movimiento ondulatorio

Una onda se define como una perturbación que se mueve en el espacio o en un medio elástico, que

transporta energía pero sin desplazamiento de masa.

De acuerdo al medio de propagación

Ondas mecánicas: son aquellas ondas que necesitan de un medio elástico para desplazarse. Ejemplo, las

ondas en el agua, el sonido.

Ondas electromagnéticas: son las ondas que se propagan en el vacío. Ejemplo, la luz, las ondas de radio.

De acuerdo a la dirección de propagación

Ondas transversales: las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación

de la onda. Ejemplo, la onda producida en una cuerda sometida a una tensión.

Ondas longitudinales: las partículas del medio vibran paralelo a la dirección de propagación de la onda.

Las ondas de sonido es un ejemplo de este tipo de ondas.

Tomado de http://movimientoondulatorio2015.blogspot.com/2015/03/movimiento-ondulatorio.html

http://movimientoondulatorio2015.blogspot.com/2015/03/movimiento-ondulatorio.html

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educativos

Elementos de una onda

Cresta: es la parte más alta de una onda.

Valle: es la parte más baja de una onda.

Nodo: son aquellos puntos de la onda que oscilan con mínima amplitud.

Antinodos: son los puntos de la onda que oscilan con máxima amplitud.

Amplitud: máxima elongación de la onda.

Longitud de onda (λ): es la distancia que hay entre dos crestas o dos valles. También la distancia que

hay entre tres nodos consecutivos.

Tomado de http://titoroa12.galeon.com/elementosda.htm

Velocidad de la onda

La velocidad de una onda:

No depende de la amplitud

Depende de las características inerciales del medio de propagación

Depende de la elasticidad del medio

En una cuerda o resorte puede calcularse mediante la expresión

𝑣 = √𝑇

𝜇 donde T es la tensión de la cuerda o resorte, medido en N (newtons), µ es la densidad lineal

medida como la relación masa/longitud (Kg/m)

Para las ondas estacionarias puede calcularse a partir de las expresiones

𝑣 =𝜆

𝑇

𝑣 = 𝜆𝑓 Donde

v es la velocidad de la onda (m/s)

T periodo (s)

f Frecuencia (s-1)

Periodo (T)

Es el tiempo que tarda un objeto que describe un movimiento circular uniforme, en realizar una

revolución. Se expresa en unidades de tiempo, en SI, segundos (s)

𝑇 =𝑡

𝑛

Donde

T: periodo (s)

http://titoroa12.galeon.com/elementosda.htm

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educativos

t: tiempo (s)

n: número de revoluciones

Frecuencia (f)

Es el número de revoluciones que realiza un objeto en cada unidad de tiempo. Se expresa en

revoluciones por segundo (rev/s) o 𝑠−1. En ocasiones se expresa en revoluciones por minuto (r.p.m.)

𝑓 =𝑛

𝑡

De aquí se deduce que 𝑓 =1

𝑇

Fenómenos ondulatorios

Reflexión: es el cambio de dirección que sufre la onda cuando choca contra un obstáculo.

Refracción: es el cambio de velocidad que experimenta la onda cuando pasa de un medio de

propagación a otro, también experimenta un cambio en la dirección de la onda.

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educativos

Difracción: es la deflexión que experimentan las ondas alrededor de los obstáculos que encuentran en

su trayectoria.

Interferencia: es el fenómeno ondulatorio que se presenta cuando dos o más ondas coinciden en un

punto, y se manifiesta porque la amplitud de la onda resultante es la suma algebraica de las ondas

incidentes.

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educativos

Tomado de http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/difraccion_5.html

Tomado de http://fisica.cubaeduca.cu/media/fisica.cubaeduca.cu/medias/interactividades/ondasmec%C3%A1nicas10/co/modulo_contenido_33.html

Polarización: este fenómeno se presenta en las ondas transversales, y consiste en reducir los planos

de vibración de la onda a uno solo.

Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Polarizaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

Sonido

Es una onda mecánica longitudinal porque las partículas se mueven en un medio elástico y su

dirección es paralela a la dirección de propagación de la onda.

Tomado de: http://difusionalaprevencion.blogspot.com/2016/09/ruido.html

Las zonas más oscuras se llaman zonas de compresión, que corresponden a las crestas de los

ondas, mientras que las zonas más claras se conocen como zonas de rarificación o rarefacción y

son los denominados valles en la onda.

Categorías de ondas sonoras

Las ondas infrasónicas: Son ondas longitudinales con frecuencias menores a 20 Hz

Las ondas audibles: Son ondas longitudinales que están dentro de los límites de sensibilidad del

oído humano, esto es su rango está entre los 20 Hz y los 20000 Hz

Las ondas ultrasónicas: Son aquellas que están por encima de los 20000 Hz.

Cualidades del sonido

Son aquellas características que permiten diferenciar unos sonidos de otros.

http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/difraccion_5.htmlhttp://fisica.cubaeduca.cu/media/fisica.cubaeduca.cu/medias/interactividades/ondasmec%C3%A1nicas10/co/modulo_contenido_33.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Polarizaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://difusionalaprevencion.blogspot.com/2016/09/ruido.html

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educativos

Tono o altura

Es la característica por la cual una persona distingue sonidos graves o agudos.

Está relacionado con la frecuencia del sonido: entre más agudo es el sonido, mayor es su

frecuencia; al contrario, a menor frecuencia, el sonido es más grave

Intensidad

Es la característica del sonido por la cual el oído distingue sonidos fuertes o sonidos débiles, o

qué tan cerca o lejos está la fuente sonora

Intensidad física: Está relacionada con la cantidad de energía que transporta la onda sonora,

en la unidad de tiempo, a través de la unidad de superficie, tomada perpendicularmente a la

dirección en que se propaga.

Intensidad auditiva: Corresponde a la sensación percibida por nuestro oído, depende de la

intensidad física y de otros factores característicos de nuestro aparato auditivo.

Timbre

Es la cualidad que tienen los sonidos producidos por diferentes cuerpos

Físicamente el timbre de un sonido depende de la forma de la onda de las ondas presentes en

cada uno

Tomado de http://www.areaciencias.com/fisica/el-sonido.html

Velocidad del sonido

Para las ondas de sonido producidas en una varilla o alambre puede calcularse mediante la

expresión

𝑣 = √𝑌

𝜌 donde Y es el módulo de Young y ρ la densidad

Para las ondas producidas en un fluido puede calcularse mediante 𝑣 = √Β

𝜌 donde Β es el

módulo de volumen para el fluido y ρ la densidad del mismo.

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En el caso del cálculo de la velocidad del sonido en el aire puede utilizarse la expresión 𝑣 = 𝑣0 +

0.6𝑡 donde vo es la velocidad del sonido a 0°C igual a 331.7 m/s y t es la temperatura del medio

en °C.

Si se conoce la distancia recorrida y el tiempo gastado en el mismo 𝑣 =𝑥

𝑡

Si se conoce la longitud de onda y la frecuencia o periodo 𝑣 = 𝜆𝑓 o 𝑣 = 𝜆

𝑇

Para pensar

1. ¿Cuál es la energía potencial que tiene un ascensor de 800Kg situado a 380 m sobre el

suelo? Suponemos que la energía potencial en el suelo es 0

2. ¿Qué altura se debe levantar un cuerpo de 2 kilogramos para que su energía potencial

aumente 125 J?

3. Subimos en un ascensor una carga de 2 Toneladas hasta el 6º piso de un edificio. La

altura de cada piso es de 2,5 metros. ¿Cuál será la energía potencial al llegar al sexto

piso del ascensor?

4. ¿A qué altura debe de estar elevada una maceta que tiene una masa de 5Kg para que su

energía potencial sea de 80 Julios?

5. Un alpinista de 75 kg trepa 400 metros por hora en ascensión vertical ¿Que energía

potencial gravitatoria gana en una ascensión de 2 horas?

6. Un coche con una masa de 1000 kg acelera desde 0 hasta 30 m/s en 10 s. Calcula: a) La

energía cinética que ha ganado.

7. Calcular la energía cinética de un coche de masa 1500 Kg que circula con una velocidad

de 90 km/h

8. Para remolcar una carreta de 900 kg un auto aplica una fuerza horizontal sobre la

misma equivalente a 3000 N, si auto parte del reposo y sigue una trayectoria horizontal

calcule la energía cinética y la rapidez cuando a recorrido 200 metros.

9. Un coche de masa 1500 Kg tiene una energía cinética de 675000 J calcular la velocidad

del coche en Km/h

10. Un coche de masa 1200 Kg partiendo del reposo alcanza una velocidad de 25 m/s ¿cuál

sería su energía cinética? Calcular el trabajo realizado por el motor del coche

11. Un coche de masa 1000 Kg tiene una velocidad de 30 m/s. ¿cuál sería su energía

cinética? frena y su velocidad se reduce a la mitad, ¿cuál es ahora su energía cinética?

12. Un clavadista de 65 kg se lanza desde un trampolín que está a 8 metros sobre la

superficie calcule la velocidad del clavadista a 3 metros sobre la superficie

13. Dejamos caer una pelota de 0.5 kg desde una ventana que está a 30 m de altura sobre la

calle. Calcula: a) La energía potencial respecto al suelo de la calle en el momento de

soltarla. b) La energía cinética en el momento de llegar al suelo. c) La velocidad de

llegada al suelo.

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14. Se deja caer una piedra de 1 kg desde 50 m de altura. Calcular: a) Su energía potencial

inicial. b) Su velocidad cuando esté a una altura de 20 m. c) Su energía cinética cuando

esté a una altura de 20 m. d) Su energía cinética cuando llegue al suelo.

estructura de aprendizajes y estrategia evaluativa...existen flujos de materia y energía, y los...

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