Introducción a la Ciencia Física 3ro. de Secundaria 2014

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• ¿Que idea tiene usted, de la ciencia Física?

• En el principio Dios creo el cielo y la tierra, creo a los seres vivos , entre ellos al hombre, al cual dio inteligencia para que tenga control sobre la naturaleza. (Génesis Cap.1)

• El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

• Darwin en su libro El Origen de las Especies, publicado en 1859, explica el mecanismo de la evolución -al que llama Selección Natural- basándose en un parentesco entre todas las formas biológicas. Existiría una fuente de diversidad biológica que produciría cambios genéticos, posteriormente estas nuevas formas serían seleccionadas por la naturaleza mediante el proceso de la selección natural. Aquellos cambios responderían a un motor de azar que sería regulado por la viabilidad de cada proyecto vivo al intentar perpetuarse en el medio ambiente.

• Desde lo mas simple como ser : “¿por qué los objetos caen?” Hasta lo mas complicado como ser “¿Por qué la tierra gira?”, son la mayor razón para que el estudiante se interese en conocer la física.

• La ciencia nace ante la curiosidad de las personas al intentar entender el “¿Por qué?” y el “¿Cómo?” de los cambios que se dan en nuestro alrededor.

La relación entre el peso del objeto y el empuje determina el comportamiento del objeto en el líquidoNota: Ningún huevo resultó herido en el experimento..

Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que tiende a llevarlo hacia abajo, y el empuje, que tiende a llevarlo hacia arriba. Pueden producirse tres casos:

• ¿Porqué los barcos flotan.?Están diseñados de tal manera para que la parte sumergida desplace un volumen de agua igual al peso del barco, a la vez, el barco es hueco (no macizo), por lo que se logra una densidad media pequeña.

Todos los barcos llevan una línea pintada alrededor del casco, de tal forma que si es visible por todos lados significa que el barco está cargado adecuadamente pero si alguna parte de la línea resulta cubierta por el agua indica que hay un exceso de carga que puede hacer peligrar la flotación del barco

Un fuerte antecedente en física le prepara para casi cualquier ocupación que involucre ciencias o ingenierías.

NIST

Alto voltaje

NASA

Mars Rover

Aristóteles: Filosofo Griego. Creía en un universo geocéntrico y finito que estaba formado por cuatro elementos: Agua, tierra, fuego y aire. Y en el cielo se encontraba el quinto elemento “éter”

Tales de Mileto: Filosofo, estadista y físico. • El universo se conduce de acuerdo a ciertas “leyes de la naturaleza”.• La razón humana es capaz de entender la naturaleza de las leyes que gobiernan el Universo.

Arquímedes de Siracusa: Gran Matemático y físico. Escribió sus principios de la estática y la flotación.

Claudio Ptolomeo: Astrónomo, matemático y geógrafo griego. Produjo un sistema del mundo geocéntrico.

Nicolás Copérnico:

Astrónomo Polaco y clérigo.

Formulo la teoría Heliocéntrica

del universo.

Las culturas del medio oriente que contribuyeron a las ciencias físicas fueron:

• Egipcios: con su calendario basado en observaciones astronómicas y geometría aplicada.

•Babilonios: con su calendario astronómico y el sistema numérico sexagesimal y aritmética practica.

•Árabes: con observaciones astronómicas, el Algebra y artes medicinales.

Galileo Galilei: Astrónomo italiano.Construyó un telescopio capaz de ampliar 32 veces las imágenes.

Johannes Kepler: Astrónomo matemático y filosofo alemán. Estableció tres leyes del movimiento de los planetas conocidos como leyes de kepler.Partidario de la teoría heliocéntrica, elaboro una hipótesis geométrica, para explicar las distancias entre planetas.

Isaac Newton: Matemático y físico ingles. Demostró que todos los cuerpos que se encuentran en la superficie de la Tierra les afecta la fuerza llamada gravedad, y formulo su ley de la gravitación.

Albert Einstein: Recibió un premio Nobel por su hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz y el efecto fotoeléctrico. Sustituyo las leyes de Newton para objetos que se desplazan a velocidades próximas a la luz, por la teoría de la relatividad y para las partículas atómicas y subatómicas de las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría cuántica.

George Gamow: Físico teórico ruso-ucraniano nacionalizado estadounidense. Planteo que el universo se creo en una explosión gigantesca (Big Bang) a causa de una elevadísima temperatura y densidad de materia. Se fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos y que el hidrogeno y helio habrían sido los productos primarios de la gran explosión, que al expandirse se enfriaron y condensaron dando lugar a la formación de los planetas, estrellas, galaxias, etc. Siendo una teoría del Universo en expansión.

Física es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de materia, energía y espacio y las relaciones entre ellos.

La física es la más básica de las ciencias, y apuntala a todas las otras disciplinas de la ciencia, la medicina y la ingeniería.

Los físicos solucionan problemas que con frecuencia encuentran nuevos

retos y desarrollan nuevas teorías.

Un fenómeno físico no altera las propiedades intimas de la materia y es reversiblepor ejemplo: correr una silla, congelar agua, etc.

Un fenómeno químico es cuando se alteran las , propiedades intimas de la materia y es irreversible. Por ejemplo: cocción de una torta, oxidación de un clavo, etc.

Molécula: Es una estructura definida y ordenada, formada por 2, 3, 4 o mas átomos que constituye la menor cantidad de un elemento compuesto que puede existir conservando las características químicas esenciales.

Átomo: es la partícula mas pequeña de un elemento o cuerpo simple, que conserva las propiedades químicas del mismo.

Constitución del átomo: Átomo en griego significa “indivisible”. La teoría electrónica explica que este nombre genérico es erróneo y se conoce que el átomo esta formado por un núcleo y una envoltura. En el núcleo central se encuentran los protones, neutrones y partículas radioactivas. El peso atómico se obtiene por la cantidad de estos componentes. En la envoltura se encuentras los electrones.

Solido: Tienen forma definida y sus moléculas están muy juntas, como por ejemplo: hierro, cobre, aluminio, etc.

Liquido: No tiene forma definida, se acomodan a la estructura que los contiene, sus moléculas tienen mayor energía, lo que hace que se muevan mas rápidamente.

Gaseoso: Los gases ocupan completamente el espacio que los contiene, sus moléculas están diseminadas y separadas unas de otras y en continuo movimiento rectilíneo y elástico sin ningún orden.

Plasma: es un gas ionizado, las moléculas o átomos están disociados en forma de iones. El plasma no puede existir en la naturaleza misma de la tierra, pero si en la atmosfera superior de ella.

El condensado de Bose-Einstein: (2001) es el estado de agregación de la materia que se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas. La propiedad que lo caracteriza es que una cantidad macroscópica de las partículas del material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado fundamental.

Supersólido: (2004) es un estado en el que la materia presenta propiedades de sólido y de líquido a la vez

Subyacente a toda investigación científica están los principios guía del método científico.

1. Planteamiento del problema.

2. Observación: recolección de datos.

3. Hipótesis: explicación propuesta.

4. Prueba experimental.

5. Aceptación o rechazo de la hipótesis.

Demostración del principio de Arquímedes.

El huevo que flota en agua salada

Materiales:3 vasos grandes3 huevos de gallina1 cucharaAgua naturalSal

Este experimento es muy fácil, en primer lugar hay que verter unas ¾ partes de agua natural en cada uno de los vasos. Disponer los tres vasos con agua sobre una mesa; en el primero, añadir 4 cucharadas grandes de sal y revolver durante unos 30 segundos con la cuchara. Hacer lo mismo con el segundo vaso y una vez listo, quitar la mitad del agua salada y completar con agua natural. El tercer vaso quedará intacto, no se debe añadir sal. En cada uno de los vasos, colocar un huevo y observar qué sucede.

¿Qué sucede?

Como habrás podido apreciar, en el primer vaso (agua salada) el huevo flota hasta la superficie, en el segundo (½ agua salada y ½ agua natural) el huevo flota relativamente y en el tercero (agua natural) se hunde y queda en el fondo.

¿Por qué ocurre esto? • Pues porque sobre el huevo actúan dos fuerzas: su peso

(la fuerza de gravedad que lo empuja hacia abajo) y el empuje del agua (resistencia del agua que lo lleva hacia arriba). Si el peso es mayor que el empuje del agua, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales (o aproximadamente iguales): el huevo queda en el medio.

• El empuje que sufre un cuerpo en un líquido depende de tres factores: la densidad del líquido, el volumen del cuerpo y la gravedad. El volumen y la gravedad se mantienen inalterables, pero al agregar sal lo que hacemos es aumentar la densidad del agua, con lo que logramos que el empuje sea mayor al peso del huevo y entonces el huevo flota.

La preparación y el trabajo duro son la clave para cualquier empresa de aprendizaje exitosa. Pero un factor que no se menciona con frecuencia es la organización.

OrganizaciónRecopile materiales:

Encuentre un compañero de clase

Fuera del salón de claseEl aprendizaje rara vez se completa en clase. Para reforzar el aprendizaje, debe resolver problemas por su cuenta tan pronto después de clase como sea posible.

Quejas de los estudiantes de física principiantes

¡Es su responsabilidad!Por duro que suene, la responsabilidad última de aprender descansa en usted y nadie más.

Emprenda acciones: ¡Nunca deje que cosas fuera de su control eviten que usted logre sus metas!

• Si su elección de carrera es en

tecnología, ciencia, ingeniería o un

campo similar, no hay curso

introductorio más importante que la

“física universitaria”.

• Estudie física de manera diferente a

como lo haría con artes liberales. Las

aplicaciones y la resolución de

• Planee cuidadosamente la secuencia del curso. Debe tener la preparación necesaria para física y la carga de su curso concurrente debe ser ligera.

• NO se retrase en física; los temas son secuenciales y cada paso sucesivo requiere el dominio de los pasos previos. Atrasarse no es una opción.

¡Muchas Gracias por su Atención!