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ESCUELA NORMAL SUPERIOR DEL DISTRITO DE BARRANQUILLA

TEMA GENERADOR

DESARROLLO DEL PENSAMIENTO CIENTIFICO EN LOS NIÑOS

LIC. MERCEDES CARRILLO

INTEGRANTES  MARIA GOMEZ ALEMAN  DILIANA GARCIA MORALES  KAREN GUTIERREZ GAIBAO  LORAINE LOZANO CASTRO  YURIS MIRANDA REALES  ADOLFO PANTOJA ROCHA  NOHEMI REYES OROZCO


CONTENIDO

1. INTRODUCCION A LA FISICA 2. ENERGIA 2.1

TIPOS DE ENERGIA

2.2

CONSERVACION DE LA ENERGIA

3. MAQUINAS SIMPLES 3.1 EJEMPLOS DE MAQUINAS SIMPLES 3.2 POLEAS, POLIPASTOS, RUEDAS CUÑA Y PLANO INCLINADO 4. UNIVERSO MECANICO (INTRODUCCION, LEY DE LA CAIDA DE LOS CUERPOS, DERIVADAS, LEY DE INERCIA Y VECTORES)


INTRODUCCION A LA FISICA Desde un punto de vista aplicado, el campo de la física es mucho más amplio, ya que se utiliza, por ejemplo, en la explicación de la aparición de propiedades emergentes, más típicas de otras ciencias como Sociología y Biología. Esto hace que la física y sus métodos se puedan aplicar y utilizar en otros campos de la ciencia y se utilicen para cualquier tipo de investigación científica. ·La física es una de las Ciencias Naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar explicación a los diferentes fenómenos de la naturaleza, que se presentan cotidianamente en nuestra vida diaria. Como por ejemplo, algo tan común para algunas personas como puede ser la lluvia, entre muchos otros.

·La Física es la ciencia dedicada al estudio de las fuerzas que se dan en la naturaleza, en el más amplio sentido de la búsqueda del conocimiento También la física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia, la energía y sus interacciones. ·Desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, los fenómenos climáticos, las propiedades de los materiales, etc. Las primeras explicaciones aparecieron en la Antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosóficas, sin verificarse experimentalmente. Algunas interpretaciones falsas, como la hecha por Ptolomeo en su famoso "Almagesto" - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor


de

ella

giran

los

astros"

-

perduraron

durante

siglos.

CINETICA

ESTUDIA TODOS LOS MOVIMIENTOS NATURALES SIN TENER EN CUENTA LAS CAUSAS QUE LO PRODUCEN

DINAMICA

ESTUDIA LOS FENOMENOS TENIENDO EN CUENTA SU CAUSA

FISICA

Onda – óptica – física nuclear y atómica

Sonido

luz

La cinética = movimiento etc.

cambio de posición t de partícula, cuerpo, móvil

MARCO DE REFERENCIA t= tiempo x= posición

=cambio v= velocidad


ENERGIA

Se denomina energía a la propiedad que le permite a los objetos físicos realizar algún trabajo. Todos los cambios o transformaciones de la naturaleza -que puede percibir el hombre- son producidos por algún tipo de energía. Podemos afirmar entonces que la energía es la fuente de todo movimiento. Cada vez que asistimos a una transformación de algún tipo, ésta se expresa con cambios físicos y/o químicos.

Podemos citar como ejemplos válidos: 

El derretimiento del hielo (transformación física, donde el agua cambia de estado sólido a líquido por efecto de la aplicación de energía calórica);

La reducción de la madera al quemarse irradiando -a su vez- energía calórica y lumínica (transformación física y química);

El proceso digestivo de los animales (transformación química).

Es importante aclarar que la energía es un concepto abstracto, una herramienta matemática para asignar el estado de un sistema físico. Así, en la física existen cuatro (4) grandes categorías que separan o diferencian los tipos de energía que encontramos en la naturaleza:


ENERGIA QUIMICA: Este tipo de energía es la que se encuentra almacenada dentro de la materia y se libera con reacciones de transformación de moléculas. La materia esta conformada por asociación de elementos y algunos grupos particulares necesitan un aporte externo de energía para formarse. Esta energía queda almacenada en esa nueva molécula y se libera al separarse o recombinarse. Un claro ejemplo de esta dinámica energética es la formación de petróleo. Muchos años atrás, en la superficie de la tierra existía gran cantidad de hidrógeno y carbono que, por efecto de la radiación solar (aporte de energía), se transformó en enormes yacimientos de hidrocarburos (uniendo hidrógeno con carbono). Esto liberó a la atmósfera del dióxido de carbono que producía efecto invernadero y la tierra se fue enfriando, permitiendo así la proliferación de la vida. El hombre, al extraer ese carbono del petróleo, esta obteniendo esa energía solar que quedo acumulada químicamente dentro de las moléculas. La manera de obtener esta energía es mediante la transformación de la molécula de hidrocarburo hacia otras moléculas gaseosas en un proceso que conocemos como combustión por oxidación. Así, se libera dióxido de carbono a la atmósfera y, nuevamente, se produce el efecto invernadero y el calentamiento global.

ENERGIA CINETICA La energía cinética es la energía que da movimiento a la masa: es decir, todo lo que esté en movimiento posee una energía que lo llevó a ese estado cinético. Por efecto de la fricción, u otras resistencias, la masa va perdiendo esta energía: cuando el objeto se detiene se agota por completo. Así, cuanto más masa o velocidad tenga un objeto, más energía tendrá acumulada.

ENERGIA POTENCIAL Esta clase de energía se expresa con la altura de un objeto. En otras palabras, la energía potencial es proporcional a la distancia que existe entre la materia y el centro de la tierra. Cuanto mayor sea esta distancia, también mayor será su capacidad de caer atraída por la gravedad. El ciclo del agua en el planeta es el mejor ejemplo para expresar que es la energía potencial. La radiación solar calienta, evapora y eleva el agua de los océanos hacia la atmósfera. Los vientos llevan el agua hacia tierra firme donde se descarga sobre las montañas. El agua, nuevamente en estado líquido, corre hacia los océanos por diferentes cursos de la superficie terrestre. De esta forma, el sol eleva el agua y le agrega energía potencial: esta es la energía que traen los ríos descendiendo por sus cauces. La centrales hidroeléctricas aprovechan esta energía para mover grandes turbinas y convertirlas en electricidad.


ENERGIA ELECTROMAGNETICA El electromagnetismo es un tipo de energía que está almacenada en forma de radiación de ondas tanto magnéticas como eléctricas. Para cambiar en valor de un campo magnético hace falta energía, por ejemplo, la necesaria para separar dos imanes cuando estos se atraen. Las ondas electromagnéticas son un continuo cambio de estado de campo que viaja por el espacio a la velocidad de la luz. Para sostener estos cambios de estado (y viajes) necesitan de energía que, por cierto, almacenan intrínsecamente. Por ejemplo, la energía que se libera en el sol viaja por el espacio y llega a la tierra en forma de luz y calor. También las ondas que libera una antena de radio o televisión o un satélite transportan energía. Al llegar a la tierra la energía solar se transforma en energía calórica y energía lumínica. La energías también se pueden clasificar por su origen, escasez / abundancia o su disponibilidad. Se denominan energías convencionales o (no renovables) a las que se extraen de combustibles fósiles o recursos agotables. En cambio, se denominan energías alternativas o (renovables) a las obtenidas de recursos naturales e infinitos (el viento, la radiación solar, las mareas, las olas o la biomasa). Antoine Lavoisier, con la formulación del principio de conservación de la materia postuló que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. El hombre, gracias al crecimiento de la ciencia y la tecnología ha desarrollado y depurado los procesos de conversión de las energías disponibles. Convertir energías es un proceso que requiere de artefactos llamados “Transductores”. Así, por ejemplo, un motor de combustión interna montado en un automóvil convencional es un transductor capaz de convertir energía química (proveniente del petróleo) en energía cinética (desplazamiento del vehículo) El desarrollo tecnológico para mejorar la eficiencia de los transductores es un tema central en el aprovechamiento de la energía disponible en la naturaleza. En las últimas décadas se han logrado avances muy importantes que prometen cambar la relación y dependencia que los seres humanos tenemos respecto a la extracción de energía proveniente de los combustibles fósiles. Inducidos por la escasez de petróleo y la severa contaminación de la atmósfera, en las próximas décadas, cambiaremos drásticamente esta relación incrementando la cosecha de energías renovables, abundantes e infinitas, como la radiación solar, el movimiento de los océanos o los vientos atmosféricos y seremos capaces de desarrollar transductores muy sofisticados que vuelvan abundante el recurso energético a todo nivel.


CONSERVACION DE LA ENERGIA

La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra,[1] por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor.

PALANCAS SIMPLES Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar o compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica. Esta ventaja mecánica comporta tener que aplicar la fuerza a lo largo de un recorrido (lineal o angular) mayor. Además, hay que aumentar la velocidad para mantener la misma potencia. Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como máquinas simples. Palanca para sacar un clavo

La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el polipasto, el torno y la cuña son algunas máquinas


simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas ellas. En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro. Ejemplos de máquinas simples

PALANCA Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro. La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se Conocida máquina simple: la palanca vence se denomina fuerza resistente, carga o simplemente resistencia. (Ver: Palancas)

POLEA La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Las poleas pueden presentarse de varias maneras: Polea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie. Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.

Polea simple

Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.


POLIPASTO Se llama polipasto a un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que el peso que hay que levantar. Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres o industrias que manipulan piezas muy voluminosas y pesadas porque facilitan la manipulación, elevación y colocación de estas piezas pesadas, así como cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio que hay acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por raíles colocados en los techos de las naves industriales. Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación, los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.

RUEDA Máquina simple más importante que se conoce, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda, la rueda es circular. Esquema funcional de un (Ver: La rueda) polipasto Plano inclinado El plano inclinado permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente. Esta máquina simple descompone la fuerza del peso en dos componentes: la normal (que soporta el plano inclinado) y la paralela al plano (que compensa la fuerza aplicada). De esta manera, el esfuerzo necesario para levantar la carga es menor y, dependiendo de la inclinación de la rampa, la ventaja mecánica es muy considerable. Al igual que las demás máquinas simples cambian fuerza por distancias. El plano inclinado se descubre por accidente ya que se encuentra en forma natural, el plano inclinado es básicamente un triángulo donde su utiliza la hipotenusa, la función principal del plano inclinado es levantar objetos por encima de la Horizontal.


El plano inclinado puede presentarse o expresar también como cuña o tornillo. Cuña Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie.

Plano inclinado

Ejemplo:

Flecha,

hacha,

navaja, desarmado, picahielo, cuchillo. TORNILLO Plano inclinado enrollado, su función es la misma del plano inclinado pero utilizando un menor espacio. Ejemplos: escalera de caracol, carretera, saca corcho, resorte, tornillo, tuerca, rosca. Nivel o torno Máquina simple constituida por un cilindro en donde enredar una cuerda o cadena, se hace girar por medio de una barra rígida doblada en dos ángulos rectos opuestos. Como todas las máquinas simples el torno cambia fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo entre más grande sea el diámetro.


UNIVERSO MECANICO

INTRODUCCION Universo hace referencia a la cosmología. Es la que estudia el pasado, el presente y el futuro de las cosas y la mecánica poco tiene que ver con la filosofía pero fueron estos los que mas contribuyeron a estas investigaciones. Aristóteles y Platón afirmaban que los planetas giraban alrededor del sol mientras que Copérnico decía que la tierra giraba alrededor del sol. Galileo Galilei pensaba como Copérnico y este a su vez fue algo revolucionario y preocupo a la iglesia por todas las investigaciones que realizo que explicaban muchas cosas que parecían divinas como simples fenómenos de la ciencia. Se ha tenido la concepción de que los griegos han sido los mejores matemáticos e inventaron el número pi. Los descubrimientos que han existido desde mucho tiempo atrás generalmente no tienen el nombre de su primer descubridor sino del último que hizo su aporte sobre este trabajo. La historia nos dice que Cristóbal colon descubrió América pero otros libros dicen que los primeros descubridores fueron los vikingos que pasaban por esas tierras y esos mares ya que eran sus rutas de viaje y que el ultimo en llegar fue colon y se llevo el merito de descubridor.

LA LEY DE LA CAIDA DE LOS CUERPOS

Descubridor: Galileo Galilei Perfeccionado: Newton Albert Einstein proporciono la teoría de la mecánica del cosmos. Todo esto genero un misterio en la rama de la física ya que se dice que todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante y también es conocida como la ley de la gravedad.


En el vacío todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante ejemplo si se lanza una moneda y una pluma a la misma altura se puede pensar que la moneda cae primero por el peso pero si se repite el mismo experimento al vacío los dos cuerpos caen al mismo tiempo ya que el efecto que produce el vacío hacen que todos los cuerpos caigan al mismo tiempo. Se realizó otro experimento en la luna con un objeto un poco más pesado, un martillo y por la gravedad del lugar ambos cayeron al mismo tiempo. Davinci realizo sus propios estudios y se preguntaba cuanto caería. Las montañas rusas son ejemplos de las caídas de los cuerpos y la distancia recorrida se da en números impares (intervalos de tiempo), el resultado de la gravedad es una aceleración constante y uno de sus máximos exponentes es el seños Isaac Newton

DERIVADAS

Este fue un tema que genero muchas interrogantes en tiempos pasados ya que se pensaba que el único lenguaje del universo eran las matemáticas ya que eran exactas, este momento tuvo un representante un tanto inquieto en cuanto a investigaciones se trataba, este señor ere Galileo Galilei. Galilei en sus tantas investigaciones descubrió la cinética, que no es más que una ciencia que hace parte de la rama de la filosofía y estudia el movimiento de los cuerpos y la trayectoria en función del tiempo. Veinticinco años más tarde tras la muerte de Galilei se conoció otro descubrimiento y este fue el cálculo diferencial es una parte importante del análisis matemático y dentro del mismo del cálculo infinitesimal. Consiste en el estudio del cambio de las variables dependientes cuando cambian las variables independientes de las funciones o campos objetos del análisis. La derivada permite ver, a través de la pendiente en todo punto de la curva, la evolución o el cambio de muchos fenómenos físicos. Fermat fue el primero en establecer, el uso de la derivada, aplicándola al estudio de puntos máximos y mínimos de una curva, pero fue Newton en 1669 quien la integró en un sistema matemático que es una genialidad y que se llama el Cálculo integral y diferencial y que se puede decir es la base matemática de la ciencia clásica.


LEY DE LA INERCIA Tú puedes estar sentado, quieto, sin hacer nada pero, para cambiarte de tu estado de reposo, tienen que aplicarte una fuerza que te obligue a pararte. Todo cuerpo, ya sea que esté en reposo o en movimiento, seguirá en reposo o en movimiento a menos que se le aplique una fuerza y la resistencia que ofrecerán esos cuerpos a esa fuerza es lo que se conoce como inercia. Su máximo representante es Galileo. Este personaje se considero en un principio una amenaza para la iglesia a partir de la fabricación del plano del telescopio ya que con este aparato se podría mirar el universo., fue el quien descubrió las lunas de Júpiter y otras cosas mas y esto no le agrado a la iglesia ya que estaba viendo las maravillas divinas pero fue la iglesia quien mas adelante admiraría su trabajo. Fue el telescopio el que le dio fama aunque el invento original no fue de el, al perfeccionarlo lo tomo como suyo. el primer modelo que realizo podía ver cosas a distancia ya que tenia una vista superior de 9 veces la distancia, es decir que si se miraba al mar con este objeto se podría ver n barco así estuviera a dos horas de distancia. La ley de inercia se creo masque todo por preguntas como: ¿Por qué caen los cuerpos? Si la tierra es redonda ¿Por qué los objetos no giran constante mente? ¿Por qué caen hacia abajo?

VECTORES En el documental nos relatan la dificultad que tiene un barco que esta perdido en el mar para pedir ayuda. Seguramente si este capitán supiera de coordenadas seria mucho mas fácil su ubicación y podría ayudar a la otra persona a ubicarlos mucho mas rápido. El mayor representante fue René Descartes, un vector (también llamado vector euclidiano o vector geométrico) es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por su módulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo) Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos («flechas») en el plano o en el espacio .


Algunos ejemplos de magnitudes físicas que son magnitudes vectoriales: la velocidad con que se desplaza un móvil, ya que no queda definida tan sólo por su módulo (lo que marca el velocímetro, en el caso de un automóvil), sino que se requiere indicar la dirección y el sentido (hacia donde se dirige); la fuerza que actúa sobre un objeto, ya que su efecto depende, además de su intensidad o módulo, de la dirección en la que actúa; también, el desplazamiento de un objeto.

Trabajo final de matematicas  

seño mercedes

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