sábado, 19 de abril de 2014

SESIÓN 37.Postulados de la relatividad especial y sus consecuencias.

SEMANA13
SESIÓN
37
Física 2
UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático
6.7 Postulados de la relatividad especial y sus consecuencias.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
  • Comprende algunas implicaciones de la constancia de la velocidad de la luz.
Procedimentales
·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes.
·       Presentación en equipo
Actitudinales
  • Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales
Computo:
-          PC, Conexión a internet
De proyección:
-          Cañón Proyector
Programas:
-           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
-          Indagaciones Bibliográficas acerca del tema.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
-          El Profesor   solicita a los alumnos que completen las preguntas siguientes:
-          ¿Cuáles fueron los postulados de Albert Einstein?
¿Qué dice la teoría de la relatividad especial?
¿Cuáles son los postulados de la relatividad especial?
¿Cuáles son los modelos matemáticos que representan los postulados?
¿En qué consiste la equivalencia entre la masa y la energía?
¿Cuáles son las consecuencias prácticas de la equivalencia masa-energía?
¿Cómo han evolucionado las ciencias físicas?
5
1
6
2
4
3
No existe un sistema inercial de referencia privilegiado, que se pueda considerar como absoluto.
Postulados de la relatividad especial
1. Primer postulado (principio de relatividad)
La observación de un fenómeno físico por más de un observador inercial debe resultar en un acuerdo entre los observadores sobre la naturaleza de la realidad.
2. Segundo postulado (invariabilidad de c)
La Luz siempre se propaga en el vacío con una velocidad constante c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor.

E = mc^2 \,\!
La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein.
E = mc^2 \,\!
indica que la masa conlleva una cierta cantidad de energía aunque la primera se encuentre en reposo, concepto ausente en mecánica clásica, esto es, que la energía en reposo de un cuerpo es el producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que cierta cantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a la velocidad de la luz al cuadrado:
E/m=c^2 \,\!
E/m=c^2= (299\ 792\ 458\quad \mbox{m/s})^2 =
89\ 875\ 517\ 873\ 681\ 764\quad \mbox{J/kg}

Equivalencia entre masa y energía fue demostrada en el laboratorio en el año 1932, y dio lugar a impresionantes aplicaciones concretas en el campo de la física (tanto la fisión nuclear como la fusión termonuclear son procesos en los que una parte de la masa de los átomos se transforma en energía).

Con esta teoría se obtienen órbitas planetarias muy similares a las que se obtienen con la mecánica de Newton. Uno de los puntos de discrepancia entre ambas, la anormalmente alargada órbita del planeta Mercurio, que presenta un efecto de rotación del eje mayor de la elipse (aproximadamente un grado cada diez mil años) observado experimentalmente algunos años antes de enunciarse la teoría de la relatividad, y no explicado con las leyes de Newton, sirvió de confirmación experimental de la teoría de Einstein.
La ciencia y su rápido desarrollo plantean a las sociedades importantes dilemas éticos y morales que aun no han sido resueltos, incluso correspondencia entre el adelanto científico y una teoría filosófica con relación a estos avances.

-          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.
-          FASE DE DESARROLLO
Calcular la energía producida por la masa de uranio, en función de la ecuación de Albert Einstein:
E = mC2
(En la fórmula anterior donde la velocidad de la luz ©se expresa en m/s, la energía € en J y la masa (m) en kg).
Equipo

Masa en gramos de uranio

Energía Producida
Joule
1
1g
E=1(299.792.458 m/s)2= 8.987551787x1016
2
2g
E= 2(299.792.458 m/s)2=  1.79751035717
3
3g
E= 3(299.792.458 m/s)2=
269630.37059x1017
4
 4 g
E=4( 299.792.458 m/s)2
= 3.5950207115x1017
5
5g
E=5(299.792.458 m/s)2=4.493775894x1017
6
6g
E=6(299.792.458 m/s)2=5.392531072x1017

El Profesor  presenta a los alumnos el video “El modelo cuántico”, los alumnos
              Elaboran un resumen de acuerdo a las indicaciones del Profesor.
-          El Profesor solicita a los alumnos que se numeren en forma consecutiva, y de acuerdo a su número dibujen el modelo atómico del elemento  empleando el modelo considerando los parámetros cuánticos s, p d, f.
El método permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaran durante el curso.(Que, cuando, como y donde)
FASE DE CIERRE
    Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                    
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
               Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación
Informe en Power Point de la actividad.
    Contenido:
    Resumen de la Actividad.




domingo, 6 de abril de 2014

Recapitulación 12

Recapitulación  12
Resumen  del  martes  y  jueves
Lectura del resumen por el equipo 6
Aclaración de dudas
Registro de asistencia
Equipo
1
2
3
4
5
6
Resumen
El martes comenzamos la clase con las exposiciones que faltaban.
Después el profesor reviso las indagaciones correspondientes a la semana 12 que eran relacionadas con el modelo atomico de Bohr.
Despues se hizo la tabla periodica conforme al numero de lista de cada alumno.

El dia jueves hicimos una actividad pero ahora cada equipo tenia un elemento e hicimos su modelo cuantico.
Se hizo la recapitulación este mismo dia ya que el dia viernes no tendríamos clases
El día martes el profesor reviso las indagaciones, el tema que vimos fue el modelo atómico de Bohr, cada alumno paso a la computadora y con el numero de lista, era el numero del elemento del que haríamos su modelo atómico, vimos gráficamente como era cada uno y lo anotamos en una tabla. El día jueves , a cada equipo le toco un elemento, lo buscamos en la tabla periódica, anotamos su configuración electrónica e hicimos el modelo cuántico del elemento.
El día martes el profesor reviso las indagaciones de la semana 12. Sobre el modelo atómico de Bohr. Ese día realizamos cada alumno mediante el número de lista hicimos  una tabla en donde colocamos un elemento con el modelo de Bohr y el número  de electrones.
El día jueves con ayuda de la tabla periódica cada equipo se enfoco en un elemento e hicimos el modelo cuántico del elemento que escogimos.  
El día martes se revisaron las indagaciones de la semana 12 sobre el modelo de Borh.


El día jueves, hicimos la practica usando la tabla periódica solo que esta vez cada equipo tenía un elemento y también hicimos la recapitulación de la semana ya que no vamos a venir el viernes.






El dia martes al iniciar la clase acabamos de revisar las exposiciones y después el profesor reviso las indagaciones del modelo atomico de bohr y el modelo dual de la materia por lo que mas tarde realizamos una practica de que cada alumno mediante el numero de lista hiciéramos una tabla donde colocábamos un elemento con el numero atomico y modelo de bohr.
El dia jueves con cada equipo realizo el modelo cuantico de cierto elemento que escojimos.
El día martes 1 de abril el profesor reviso nuestras indagaciones sobre el modelo atómico de bohr y el modelo dual de la materia, también realizamos una práctica en la que cada alumno tenía un elemento de la tabla periódica. El día jueves, hoy, hicimos otra practica usando la tabla periódica solo que esta vez cada equipo tenía un elemento y también hicimos la recapitulación de la semana ya que no vamos a venir el viernes. :P




SESIÓN 35. Naturaleza dual de la materia: electrones, núcleos y partículas elementales. Límites de aplicabilidad de la mecánica clásica y origen de la física relativista.

SEMANA12
SESIÓN
35
Física 2
UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático
6.5 Naturaleza dual de la materia: electrones, núcleos y partículas elementales
6.6 Límites de aplicabilidad de la mecánica clásica y origen de la física relativista.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
  • Conoce el comportamiento dual de los electrones.
  • Contrasta el principio de relatividad de Galileo y las ideas de Newton con las de Einstein sobre el espacio y tiempo.
Procedimentales
·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes
·       Presentación en equipo
Actitudinales
  • Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales
Computo:
-          PC, Conexión a internet
De proyección:
-          Cañón Proyector
Programas:
-           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
-          Información recabada del modelo atómico de acuerdo a los parámetros cuánticos.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
-          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
Preguntas
¿Qué dice la teoría de la relatividad especial?

¿Cuáles son los postulados de la relatividad especial?

¿Cuáles son los modelos matemáticos que representan los postulados?

¿En qué consiste la equivalencia entre la masa y la energía?

¿Cuáles son las consecuencias prácticas de la equivalencia masa-energía?
¿Cuáles son los parámetros cuánticos utilizados para representar el modelo atómico cuántico?
Equipo
2
4
1
5
3
6
Respuesta
La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.
1. Principio de Relatividad.
Las leyes que describen los cambios de  los sistemas físicos no resultan afectadas si estos cambios de estado están referidos a uno u otro de dos sistemas de coordenadas en traslación con movimiento uniforme.
2. Principio de invariancia de la velocidad de la luz.
Cualquier rayo de luz se mueve en el sistema estacionario con velocidad "c", tanto si el rayo es emitido por un cuerpo en reposo o en movimiento.

Cuando una partícula viaja a una velocidad cercana a la luz su masa aumenta y requiere de mayor cantidad de energía para seguir siendo impulsada
Una de ellas fue la demostración de que cuando una partícula viaja a una velocidad cercana a la luz, su masa aumenta y requiere cantidades de energía cada vez mayores para propulsarla. Es decir la masa la energía y la velocidad de la luz estaban de algún modo vinculadas.



¿ Cómo han evolucionado las ciencias físicas?
Los alumnos discuten en equipo y escriben su respuesta:
Equipo
Respuesta
-          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas.

FASE DE DESARROLLO
             Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor :
Dibujen el modelo atómico de los elementos , utilizando los parámetros cuánticos:

Equipo
n Principal
 L Secundario
m
magnético
Figura del orbital
1
Neón
2
1
0
2
Sodio
3
1
0
3
Argón
3
2
1
4
Bromo
4
1
0
5
Yodo
5
2
1
6
Kriptón
4
3
2
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/numeroscuanticosyorbitales-1/numeroscuanticos12.htm

-          http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/numeroscuanticosyorbitales-1/numeroscuanticos12.htm
-          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones.

FASE DE CIERRE
    Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
               Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación
Informe en Power Point de la actividad.
    Contenido:
    Resumen de la Actividad.