15 horas pedagógicas

Unidad 2 - Física: Fuerza

Los efectos de la fuerza sobre los cuerpos, y las leyes de la naturaleza relacionadas. Comprender y aplicar los principios de Newton. Conocer la Ley de Hooke para explicar el comportamiento de resortes o elásticos.

Propósito

En esta unidad se aborda uno de los temas más importantes de la física: el concepto de fuerza, respecto del cual ha existido una aproximación cualitativa en cursos anteriores, mediante el análisis y reflexión de situaciones simples. En este nivel se profundiza en forma considerable; se analizan los efectos que produce la fuerza sobre los cuerpos en los que actúa y las leyes de la naturaleza que se relacionan con ella, a la vez que se amplía su tratamiento cuantitativo. Se espera que las y los estudiantes comprendan los principios de Newton y los apliquen, a fin de que puedan explicar situaciones cotidianas donde participan las fuerzas, y que utilicen correctamente un diagrama de cuerpo libre para obtener la fuerza neta o resultante que actúa en un cuerpo. También se pretende que analicen y utilicen la ley de Hooke para explicar el comportamiento de resortes o elásticos, tanto en lo que se refiere a su deformación como en su uso en diversos dispositivos tecnológicos. En cuanto a las habilidades de investigación, se refuerzan principalmente las de observar, planificar y llevar a cabo actividades experimentales y teóricas; obtener y analizar evidencias y evaluar experimentos e investigaciones teóricas realizadas.

Con el desarrollo de la unidad se pretende que las alumnas y los alumnos continúen construyendo grandes ideas científicas (revisar anexo 2), que les permitan comprender diversas situaciones en donde ocurren interacciones entre objetos y explicar, además, las consecuencias que tienen en ellos, como cambios en sus movimientos (GI 7).

Conocimientos previos

Fuerza.
Efectos de las fuerzas.
Velocidad.
Aceleración.
Aceleración de gravedad..

Palabras clave

Fuerza, masa, peso, inercia, acción y reacción, ley de Hooke, roce estático, roce cinético o dinámico, cuerpo libre, leyes de Newton.

Objetivos de Aprendizaje

CN2M OA 10

Explicar, por medio de investigaciones experimentales, los efectos que tiene una fuerza neta sobre un objeto, utilizando las leyes de Newton y el diagrama de cuerpo libre.

Indicadores

Indicadores unidad 2

Identifican una fuerza como la interacción entre dos cuerpos y su carácter vectorial, entre otras características.
Realizan investigaciones experimentales para obtener evidencias de la presencia de fuerzas como peso, roce y normal, que actúan sobre un cuerpo, en situaciones cotidianas, describiéndolas cualitativa y cuantitativamente.
Aplican las leyes de Newton en diversas situaciones cotidianas, como cuando un vehículo frena, acelera o cambia de dirección su movimiento, entre otras.
Encuentran, con un diagrama de cuerpo libre, la fuerza neta o resultante sobre un objeto en el que actúa más de una fuerza.
Analizan el efecto que provoca la fuerza neta o resultante en el movimiento de un objeto.
Aplican la ley de Hooke en diversas investigaciones experimentales y no experimentales donde se utilizan resortes u otros materiales elásticos.

CN2M OAH a

Observar y describir detalladamente las características de objetos, procesos y fenómenos del mundo natural y tecnológico, usando los sentidos.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican conceptos científicos relacionados con un fenómeno o problema científico observado.
Describen un objeto presente en un suceso con la información del registro de observaciones.
Reconocen que dos o más observadores pueden tener distintas percepciones de un mismo fenómeno o problema científico.

CN2M OAH b

Formular preguntas y/o problemas, a partir de conocimiento científico, que puedan ser resueltos mediante una investigación científica*.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican conocimientos científicos involucrados en un problema.
Discuten situaciones tecnocientíficas locales, regionales o nacionales para formular preguntas o problemas relacionados con ellas.

CN2M OAH c

Formular y fundamentar hipótesis comprobables, basándose en conocimiento científico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican hipótesis que pueden demostrarse con investigaciones científicas.
Reconocen que hay hipótesis que explican problemas o fenómenos científicos y que aún no han sido validadas.
Reconocen que un conocimiento científico bien desarrollado permite realizar buenas predicciones.
Formulan una hipótesis para dar una explicación tentativa de un problema científico que debe validarse con evidencias.
Formulan una hipótesis basándose en teorías en estudio.

CN2M OAH d

Planificar diversos diseños de investigaciones experimentales que den respuesta a una pregunta y/o problema sobre la base de diversas fuentes de información científica, considerando:

El uso adecuado de instrumentos y materiales para asegurar la obtención de datos confiables.
La manipulación de variables y sus relaciones.
La explicación clara de procedimientos posibles de replicar.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Confeccionan un marco conceptual basándose en conocimientos existentes relativos al problema o a la pregunta que se quiere solucionar.
Proponen diversos planes de acción para responder una pregunta o resolver un problema mediante una investigación científica.
Establecen un procedimiento de ajuste del diseño de investigación basándose en retroalimentaciones periódicas y sistemáticas en su ejecución.
Evalúan el problema, la pregunta o el diseño de investigación experimental y lo ajustan.
Elaboran un diseño de investigación científica que pueda ser replicado por otras personas.

CN2M OAH e

Planificar una investigación no experimental y/o documental que considere diversas fuentes de información para responder a preguntas científicas o para constituir el marco teórico de la investigación experimental.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Evalúan un problema para decidir si es viable una investigación científica no experimental para solucionarlo.
Explican el propósito y el procedimiento de cada parte de la secuencia de actividades propuestas en el diseño de una investigación.
Evalúan el problema, la pregunta o el diseño de investigación no experimental que proponen y lo ajustan o adecuan de acuerdo al proyecto educativo del establecimiento educacional.
Elaboran un diseño de investigación científica no experimental que pueda ser replicado por otras personas.

CN2M OAH f

Conducir rigurosamente investigaciones científicas para obtener evidencias precisas y confiables con el apoyo de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Lideran una investigación científica en forma rigurosa y precisa para obtener resultados confiables.
Respetan los criterios acordados para trabajar con evidencias e informaciones válidas y confiables.
Utilizan herramientas tecnológicas (TIC) para obtener datos, información y evidencias confiables en una investigación científica.

CN2M OAH g

Organizar el trabajo colaborativo, asignando responsabilidades, comunicándose en forma efectiva y siguiendo normas de seguridad.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican nudos críticos en la organización del equipo de trabajo para proponer y realizar acciones remediales.
Establecen procedimientos de comunicación eficientes entre integrantes del equipo para favorecer el cumplimiento de las tareas y evitar desconexiones y conflictos, entre otros.

CN2M OAH h

Organizar datos cuantitativos y/o cualitativos con precisión, fundamentando su confiabilidad, y presentarlos en tablas, gráficos, modelos u otras representaciones, con la ayuda de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Utilizan herramientas e instrumentos tecnológicos (TIC) para tratar datos cuantitativos obtenidos durante una investigación.
Realizan estudios de confiabilidad y validez de los datos cualitativos y cuantitativos de acuerdo a criterios establecidos.

CN2M OAH i

Crear, seleccionar, usar y ajustar modelos para describir mecanismos y para predecir y apoyar explicaciones sobre las relaciones entre las partes de un sistema.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Utilizan modelos para apoyar explicaciones y la formulación de predicciones.
Modelan resultados experimentales para apoyar explicaciones de las conclusiones de una investigación.
Crean modelos para explicar la relación y el comportamiento de variables en una investigación.

CN2M OAH j

Analizar y explicar los resultados de una investigación científica, para plantear inferencias y conclusiones:

Comparando las relaciones, tendencias y patrones de las variables.
Usando expresiones y operaciones matemáticas cuando sea pertinente (por ejemplo: potencias, razones, funciones, notación científica, medidas de tendencia central, cambio porcentual).
Utilizando vocabulario disciplinar pertinente.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Examinan las variables investigadas identificando su importancia en la investigación.
Comparan las inferencias e interpretaciones formuladas con los objetivos, predicciones e hipótesis de trabajo de una investigación, para hallar coherencia y consistencia entre ellos.
Plantean conclusiones de una investigación basándose en las evidencias, resultados, relaciones halladas entre las variables y las inferencias e interpretaciones formuladas.

CN2M OAH k

Evaluar la investigación científica con el fin de perfeccionarla, considerando:

La validez y confiabilidad de los resultados.
La replicabilidad de los procedimientos.
Las explicaciones, las predicciones y las conclusiones.
Las posibles aplicaciones tecnológicas.
El desempeño personal y grupal.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Evalúan la calidad de los instrumentos, herramientas y materiales empleados en una investigación.
Determinan la confiabilidad de los datos cuantitativos de una investigación utilizando procedimientos matemáticos y estadísticos.
Evalúan la validez de los datos cuantitativos de una investigación correlacionándolos con el comportamiento de los mismos datos en investigaciones equivalentes.
Evalúan cada acción ejecutada en una investigación para realizar retroalimentaciones.
Evalúan si los resultados de una investigación pueden utilizarse en aplicaciones tecnológicas.

CN2M OAH l

Explicar y argumentar con evidencias provenientes de investigaciones científicas*, en forma oral y escrita, incluyendo tablas, gráficos, modelos y TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Diseñan una estrategia comunicacional para informar los resultados parciales y finales de una investigación.
Seleccionan los recursos comunicacionales más apropiados para ser utilizados según el público receptor al que vaya dirigida la información o explicación.
Evalúan la publicación que comunicarán examinando la coherencia del lenguaje empleado y la consistencia con los objetivos de una investigación.

CN2M OAH m

Discutir en forma oral y escrita las ideas para diseñar una investigación científica*, las posibles aplicaciones y soluciones a problemas tecnológicos, las teorías, las predicciones y las conclusiones, utilizando argumentos basados en evidencias y en el conocimiento científico y tecnológico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Evalúan un fenómeno natural o tecnológico o un problema tecnocientífico con el propósito de diseñar una investigación científica.
Promueven la discusión de más de un diseño para realizar una investigación científica.