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Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales “Ezequiel Zamora” Oficina de Planificación y Evaluación Institucional Programa Ciencias de la Educación Comisión Curricular de la Carrera: Licenciatura en Educación Mención Biología

CONTENIDO PROGRAMÁTICO DEL SUB-PROYECTO: FÍSICA VICERRECTORADO y NUCLEO: PROGRAMA: SUBPROGRAMA: CARRERA: MENCIÓN: ÁREA DE CONOCIMIENTO: PROYECTO: SUBPROYECTO: PRELACIÓN: CÓDIGO: HORAS SEMANALES: UNIDADES CRÉDITO: SEMESTRE: CONDICIÓN: MODALIDAD DE APRENDIZAJE: PROFESOR(ES) DISEÑADOR(ES):

VIPI Ciencias de la Educación Biología Licenciatura en Educación Biología Ciencia y Tecnología Matemática Física Matemática General EB310150202 6 4 II Regular Presencial Licdo. Elí Axel Silva

Barinas, Julio de 2011 JUSTIFICACIÓN

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Física es un sub-proyecto incluido en el plan de estudio de la carrera de Educación mención Biología con la finalidad de que el estudiante con los conceptos de Cálculo Vectorial, Dinámica, Trabajo y Energía, Fluidos Ondas y Termodinámica. Estos le ayudarán a comprender mejor el mundo físico que los rodea, en base a las metodologías técnicas y procedimientos analíticos, logrando en el estudiante un individuo con gran sentido de responsabilidad y competitivo en esta rama de la ciencia pudiendo hacer frente a una gran variedad de problemas. También les ayudará a abordar ciertos conceptos nuevos valiéndose de la formulación newtoniana de la mecánica. Asimismo, formar los profesionales Licenciados en Educación Mención Biología, capaces de implementar en base a la formación académica una mejor comprensión del estudio de la vida, desde los fluidos que incluyen líquidos y gases, los bebemos, respiramos y es apropiado mencionar que en cualquier ciencia es necesario aplicar el método científico siendo éste el conjunto de datos, pasos, técnicas y procedimientos que se emplean para formular y resolver los problemas de investigación, y que conlleva generalmente a la comprobación de las hipótesis basadas en el señalado conjunto de elementos, en biología esto adquiere vital importancia a tal punto que puede decirse que es primordial. El sub-proyecto está dividido en cuatro (04) unidades de aprendizaje. En el MÓDULO I abordaremos los sistemas de unidades, medidas errores y el cálculo vectorial. En el MÓDULO II trataremos la dinámica newtoniana y los conceptos de trabajo, energía. En el MÓDULO III seguiremos en el desarrollo de la estática, la dinámica de los fluidos, el movimiento oscilatorio y la descripción de las ondas. En el MÓDULO IV nos encontraremos con la temperatura, calor, la primera y segunda ley de la termodinámica pero abordaremos la visión microscópica de la misma. OBJETIVO GENERAL DEL SUBPROYECTO Proporcionar conocimientos básicos de la física para analizar e interpretar procesos y comportamientos químicos de la materia, técnicas del estudio de la mecánica newtoniana; al problema de un fluido en movimiento, y al problema de los cuerpos oscilantes, aplicando los problemas de varias partículas valiéndose de la termodinámica.

MÓDULO I: Teoría de Errores y Análisis Vectorial (25%) 2


OBJETIVO GENERAL DE LA UNIDAD Definir y analizar el cálculo de errores y su vínculo con una teoría física exitosa y la aplicación de los conceptos fundamentales del algebra vectorial en la solución de problemas de geometría analítica tridimensional. CONTENIDOS 1.1 Concepto de medida 1.2 Tipos de errores 1.3 Valores promedios y errores 1.4 Modo de expresar los resultados 1.5 Reglas de redondeo 1.6 Medidas indirectas, propagación de errores 1.7 Ponderación de los resultados, media pesada 1.8 Ajustes de datos experimentales. Estimación de parámetros 1.9 Representación gráfica de los datos experimentales 1.10 Vectores y escalares 1.11 Suma geométrica de vectores 1.12 Vectores y sus componentes 1.13 Vectores unitarios 1.14 Suma analítica de vectores 1.15 Vectores y las leyes físicas 1.16 Multiplicación de vectores ESTRATEGIAS METODÓLOGICAS • Lectura y análisis de situaciones físicas • Lluvia de ideas • Mapas conceptuales • Técnica de preguntas y manejo de respuestas • Micro clases • Demostraciones en clase de fenómenos físicos • Resolución de problemas • Búsqueda de información en Internet RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

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• Guía de ejercicios resueltos y propuestos • Guía didáctica • Material de lectura • Material didáctico EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS • Competencia de aplicación: solución de problemas • Competencia de síntesis: aplicación de pruebas escritas • Competencia analítica: aplicación de pruebas escritas

MÓDULO II: Dinámica Newtoniana (25%) 4


OBJETIVO GENERAL DE LA UNIDAD Introducir el concepto de Masa y Fuerza mostrando una forma operativa para medirlas, aplicando los nociones de trabajo y energía mediante la exposición de las leyes de Newton. CONTENIDOS 2.1 Fuerzas e interacciones. 2.2 Primera ley de Newton. 2.3 Segunda ley de Newton. 2.4 Masa y peso. 2.5 Tercera ley de Newton. 2.6 Visualización de los diagramas de cuerpos libres. 2.7 Empleo de la primera ley de Newton. 2.8 Fuerzas de fricción. 2.9 Dinámica del movimiento circular. 2.10 Fuerzas fundamentales de la naturaleza. 2.11 Movimiento de un proyectil con resistencia del aire. 2.12 Trabajo. 2.13 Trabajo y energía cinética. 2.14 Trabajo y energía con fuerzas variables. 2.15 Potencia. 2.16 Energía potencial gravitatoria. 2.17 Energía potencial elástica. 2.18 Fuerzas conservativas y no conservativas. 2.19 Fuerza y energía potencial. 2.20 Diagramas de energía. ESTRATEGIAS METODÓLOGICAS • Lectura y análisis de situaciones físicas • Lluvia de ideas • Mapas conceptuales • Técnica de preguntas y manejo de respuestas • Micro clases • Demostraciones en clase de fenómenos físicos • Resolución de problemas • Búsqueda de información en Internet 5


RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE • Guía de ejercicios resueltos y propuestos • Guía didáctica • Material de lectura • Material didáctico EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS • Competencia de aplicación: solución de problemas • Competencia de síntesis: aplicación de pruebas escritas • Competencia analítica: aplicación de pruebas escritas

MÓDULO III: Estática de Fluidos. Dinámica de Fluidos. Oscilaciones-Ondas. (25%) 6


OBJETIVO GENERAL DE LA UNIDAD Interpretar los fluidos en reposo en situaciones de equilibrio explorando los conceptos de densidad, presión, flotación y tensión, así como también el estudio de manera cualitativa de los fluidos en movimiento, además el movimiento oscilatorio para lo cual nos valdremos de dos sistemas principalmente: masaresorte y péndulos; asimilando también el movimiento ondulatorio. CONTENIDOS 3.1 Fluidos. 3.2 Presión y Densidad. 3.3 Variación de la presión en un fluido en reposo. 3.4 Principio de Pascal y principio de Arquímedes. 3.5 Medida de la presión. 3.6 Conceptos generales de flujo de los fluidos. 3.7 Flujo irrotacional. 3.8 La ecuación de continuidad. 3.9 Ecuación de Bernoulli. 3.10 Las leyes de conservación de la mecánica de los fluidos. 3.11 Campo de flujo. 3.12 Movimiento armónico. 3.13 El oscilador armónico simple. 3.14 Movimiento armónico simple. 3.15 Consideraciones de energía en el movimiento armónico simple 3.16 Relación entre el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme 3.17 Combinación entre el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme. 3.18 Movimiento armónico amortiguado. 3.19 Oscilaciones forzadas y resonancia. 3.20 Ondas mecánicas y viajeras. 3.21 El principio de superposición. 3.22 Velocidad de las ondas. 3.23 Potencia e intensidad en el movimiento ondulatorio. 3.24 Inferencia de ondas y ondas complejas. 3.25 Ondas estacionarias. 3.26 Resonancia. 3.27 Ondas de audibles. 3.28 Propagación y velocidad de las ondas longitudinales. 3.29 Ondas longitudinales viajeras. 3.30 Ondas longitudinales estacionarias. 3.31 Fuentes sonoras. 3.32 Pulsaciones y el efecto Doppler. ESTRATEGIAS METODÓLOGICAS

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Lectura y análisis de situaciones físicas

Lluvia de ideas

Mapas conceptuales

Técnica de preguntas y manejo de respuestas

Micro clases

Demostraciones en clase de fenómenos físicos

Resolución de problemas

Búsqueda de información de Internet

RECURSOS DIDÁCTICOS •

Guía de ejercicios resueltos y propuestos

Guía didáctica

Material de lectura

Material didáctico

EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS •

Competencia de aplicación: solución de problemas

Competencia de síntesis: aplicación de pruebas escritas

Competencia analítica: aplicación de pruebas escritas

MÓDULO IV:

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Temperatura, calor primera y segunda ley de la termodinámica. (25%) OBJETIVO GENERAL DE LA UNIDAD Definir y conocer los conceptos de temperatura y calor desde el punto de vista microscópico como cilindros de gas, cubos de hielo y el cuerpo humanos. Enunciando la primera y segunda ley de la termodinámica y algunas aplicaciones directas. CONTENIDOS 4.1 Descripciones macroscópicas y microscópicas. 4.2 Equilibrio térmico. 4.3 Ley cero de la termodinámica. 4.4 Medida de temperatura. 4.5 El termómetro de gas. 4.6 Temperatura de un gas ideal. 4.7 La escala de Celsius y Fahrenheit. 4.8 La escala internacional de temperaturas. 4.9 Dilatación térmica. 4.10 El calor. 4.11 Cantidad de calor y calor especifico. 4.12 Conducción del calor. 4.13 El equivalente mecánico del calor. 4.14 Calor y trabajo. 4.15 La primera ley de la termodinámica. 4.16 Ecuación de los gases ideales. 4.17 Calculo cinético de la presión. 4.18 Fuerzas intermoleculares. 4.19 Calores específicos del gas ideal. 4.20 Distribución de velocidades moleculares. 4.21 Confirmación experimental de la distribución Maxwelliana. 4.22 La ecuación de Van der Waals de un gas. 4.23 El ciclo de Carnot. 4.24 La segunda ley de la termodinámica. 4.25 La eficiencia de las máquinas. 4.26 Entropía y desorden. ESTRATEGIAS METODÓLOGICAS •

Lectura y análisis de situaciones físicas

Lluvia de ideas

Mapas conceptuales

Técnica de preguntas y manejo de respuestas

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Micro clases

Demostraciones en clase de fenómenos físicos

Resolución de problemas

Búsqueda de información de Internet

RECURSOS DIDÁCTICOS •

Guía de ejercicios resueltos y propuestos

Guía didáctica

Material de lectura

Material didáctico

EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS •

Competencia de aplicación: solución de problemas

Competencia de síntesis: aplicación de pruebas escritas

Competencia analítica: aplicación de pruebas escritas

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BIBLIOGRAFÍA 1. Vincenzo Giamberardino (1980) Teoría de los errores. Ed. Reverté Venezolana 2. Resnick, R. y Halliday, D. (1984). Física Vol. I. Compañía editorial continental: México. 3. Sears, F. y Zemanski, M (1975). Física General. Editorial Aguilar: España. 4. Tipler, P. (1985). Física: tomo 1. Editorial Reverté: España. 5. Serway, R. (1997) Física: tomo 1. Mc Graw Hill: México

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contenido,fisica  

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