FÍSICA
La Física es una ciencia de gran importancia que se encuentra presente en una gran parte de los ámbitos de nuestra sociedad, con múltiples aplicaciones en otras áreas científicas como las telecomunicaciones, instrumentación médica, biofísica y nuevas tecnologías entre otras. Su conocimiento, tanto en sus elementos teóricos como en los metodológicos y de investigación, capacitará a los alumnos para comprender la naturaleza y poder intervenir adecuadamente sobre ella.
La Física de este curso se ha estructurado en tres grandes bloques: mecánica, electromagnetismo y física moderna. La mecánica, a su vez, se divide en interacción gravitatoria, vibraciones y ondas, y óptica, con el objetivo de completar el conocimiento de esta parte de la Física entre los dos cursos de Bachillerato. El desarrollo del electromagnetismo y la integración de los fenómenos luminosos en él completan el estudio de la física clásica. Con el fin de explicar de forma satisfactoria aquellos aspectos que la física clásica no puede solucionar, se introduce un tercer bloque que es el de la física moderna.
La utilización del método científico
debe ser un referente obligado en cada uno de los temas que se desarrollen.
Las implicaciones de la Física con la tecnología y la
sociedad deben estar presentes al desarrollar cada una de las unidades
didácticas que componen el currículo de este curso.
En la realización de la programación didáctica corresponde a
los profesores de la materia establecer los principios metodológicos. Al
respecto, parece conveniente hacer algunas precisiones que deben ser entendidas
como orientaciones metodológicas.
Si partimos en el currículo de una concepción de la ciencia
como una actividad en permanente construcción y revisión, es imprescindible un
planteamiento que realce el papel activo del proceso de adquisición de los
conocimientos, lo que cambia el papel clásico del profesor y del alumno, ya que
el primero no es estrictamente un mero transmisor de conocimientos elaborados,
sino un agente que plantea interrogantes y sugiere actividades, mientras que el
segundo no es un receptor pasivo de información, sino un constructor de
conocimientos en un marco interactivo.
Los alumnos han de conocer y utilizar algunos métodos
habituales en la actividad científica desarrollada en el proceso de
investigación, y los profesores, tanto en los planteamientos teóricos como en
las actividades prácticas, deberán reforzar los aspectos del método científico
correspondientes a cada contenido.
La metodología deberá, por tanto, basarse en un correcto
desarrollo de los contenidos, lo que precisa generar escenarios atractivos y
motivadores que sitúen al alumno en cada uno de ellos. También requiere incluir
diferentes situaciones específicas de especial trascendencia científica, así
como conocer el perfil científico de los principales investigadores que
propiciaron la evolución y desarrollo de la Física.
Todo lo anterior puede completarse con lecturas divulgativas
que animen a los alumnos a participar en debates sobre temas científicos.
En la programación didáctica los profesores incorporarán las
actividades prácticas más adecuadas al desarrollo de los conceptos ya que la
realización de experiencias de laboratorio pondrá al alumno frente al
desarrollo real del método científico, le proporcionará métodos de trabajo en
equipo, le ayudará a interesarse por la problemática del quehacer científico, y
le permitirá trasladar a la práctica contenidos estudiados bajo un aspecto teórico.
Por último, no hay que olvidar la inclusión, en la medida de
lo posible, de todos aquellos aspectos que se relacionan con los grandes temas
actuales que la ciencia está abordando, así como la utilización de las
metodologías específicas que las tecnologías de la información y la
comunicación ponen al servicio de alumnos y profesores, ampliando los
horizontes del conocimiento y facilitando su concreción en el aula o el
laboratorio.
Los criterios de evaluación que se establecen se
corresponden con los bloques de contenidos que a continuación se indican. El
profesorado podrá añadir en su programación aquéllos que considere oportunos de
acuerdo con el desarrollo de actividades prácticas y valores que quiera
priorizar.
Objetivos
1. Comprender los principales
conceptos de la Física y su articulación en leyes, teorías y modelos. Valorar
el papel que desempeña en el desarrollo tecnológico y social.
2. Resolver supuestos físicos, tanto
teóricos como prácticos, mediante el empleo de los conocimientos adquiridos.
3. Comprender la naturaleza de la
Física, y entender que esta materia tiene sus limitaciones.
4. Comprender las interacciones de la
Física con la tecnología y la sociedad y valorar la necesidad de preservar el
medio ambiente y de trabajar para lograr una mejora en las condiciones de vida
actuales.
5. Desarrollar en los alumnos las
habilidades de pensamiento prácticas y manipulativas propias del método
científico, de modo que adquieran la base para abordar un trabajo investigador.
6. Evaluar la información proveniente
de otras áreas del saber para formarse una opinión propia, que permita al
alumno expresarse con criterio en aquellos aspectos relacionados con la Física.
7. Comprender que la Física
constituye, en sí misma, una materia que sufre continuos avances y
modificaciones; es, por tanto, su aprendizaje un proceso dinámico que requiere
una actitud abierta y flexible frente a diversas opiniones.
Contenidos
1. Interacción gravitatoria.
Momento de una fuerza respecto de un punto. Momento angular. Conservación del momento angular.
Fuerzas centrales. Leyes de Kepler. Teoría de la
gravitación universal.
Fuerzas conservativas. Energía potencial gravitatoria.
Campo gravitatorio terrestre. Intensidad de campo y potencial gravitatorio.
Movimiento de un cuerpo bajo la acción de la fuerza
gravitatoria de un planeta: órbitas. Velocidad de escape.
2. Vibraciones y ondas.
Movimiento vibratorio armónico simple: elongación,
velocidad, aceleración.
Dinámica del movimiento armónico simple: el oscilador
armónico. El péndulo simple. Energía de un oscilador armónico.
Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas. Magnitudes
características de las ondas. Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales.
Energía asociada al movimiento ondulatorio. Intensidad de una onda. Atenuación
de una onda esférica. Absorción.
Principio de Huygens. Estudio cualitativo de la
reflexión, refracción, difracción y polarización.
Ondas sonoras: intensidad y sonoridad. Estudio
cualitativo de la contaminación acústica.
3. Interacción electromagnética.
Campo creado por un elemento puntual: interacción
eléctrica. Intensidad de campo eléctrico. Principio de superposición. Teorema
de Gauss. Campo eléctrico creado por un elemento continuo: esfera, hilo y
placa. Potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica. Superficies
equipotenciales. Estudio cualitativo de la relación entre el campo y el
potencial eléctrico para una sola variable.
Estudio comparativo entre los campos gravitatorio y
eléctrico.
Campo magnético creado por una carga móvil, por una
corriente indefinida, por una espira circular y por un solenoide en su
interior. Estudio cualitativo de la ley de Ampère.
Acción de un campo magnético sobre una carga en
movimiento. Fuerza de Lorentz. Acción de un campo magnético sobre una corriente
rectilínea. Estudio cualitativo de la acción de un campo magnético sobre una
espira. Mención a sus aplicaciones.
Interacciones magnéticas entre corrientes paralelas. El
amperio.
Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el
magnético.
Inducción electromagnética. Experiencias de Faraday y
Henry. Leyes de Faraday y de Lenz. Producción de corrientes alternas.
Referencia al impacto medioambiental de la energía
eléctrica.
4. Óptica.
Naturaleza de las ondas electromagnéticas. Espectro
electromagnético.
Teorías sobre la naturaleza de la luz. Síntesis del
electromagnetismo y la óptica. Propagación de la luz: reflexión y refracción.
Estudio cualitativo de la dispersión de la luz.
Conceptos básicos de óptica geométrica. Dioptrio esférico
y dioptrio plano. Espejos. Construcción y formación de imágenes: estudio
cualitativo. Lentes delgadas. Construcción y formación de imágenes en las
lentes: estudio cualitativo.
Principales aplicaciones médicas y tecnológicas.
Instrumentos ópticos: el ojo humano (astigmatismo), el telescopio y el
microscopio.
5. Introducción a la Física moderna.
Postulados de la teoría de la Relatividad Especial y
estudio cualitativo de sus consecuencias: dilatación del tiempo, contracción de
la longitud y variación de la masa con la velocidad, así como la equivalencia
entre masa y energía.
Insuficiencia de la Física clásica. Hipótesis de Planck.
Cuantización de la energía. Efecto fotoeléctrico. Dualidad onda-corpúsculo.
Principio de incertidumbre de Heisenberg. Relación de indeterminación
posición-momento lineal.
Física nuclear. Radiactividad natural y artificial. Ley
de desintegración radiactiva. Conceptos estadísticos: período de
semidesintegración y vida media. El núcleo atómico. Energía de enlace por
nucleón. Tipos de desintegraciones radiactivas. Ajuste y consideraciones
energéticas. Fisión y fusión nuclear: aspectos básicos. Referencia a los usos
de la energía nuclear.
Criterios
de evaluación
1. Aplicar las leyes de Kepler para
calcular diversos parámetros relacionados con el movimiento de los planetas.
2. Utilizar la ley de la gravitación
universal para determinar la masa de algunos cuerpos celestes. Calcular la
energía que debe poseer un satélite en una determinada órbita, así como la
velocidad con la que debió ser lanzado para alcanzarla.
3. Utilizar correctamente las unidades
así como los procedimientos apropiados para la resolución de problemas.
4. Conocer la ecuación matemática de
una onda unidimensional. Deducir a partir de la ecuación de una onda las
magnitudes que intervienen: amplitud, longitud de onda, período, etc. Aplicarla
a la resolución de casos prácticos sencillos.
5. Utilizar las ecuaciones del movimiento ondulatorio para resolver problemas sencillos. Reconocer la importancia de los fenómenos ondulatorios en la civilización actual y su aplicación en diversos ámbitos de la actividad humana.
6. Calcular los campos creados por
cargas y corrientes, y las fuerzas que actúan sobre las mismas en el seno de
campos uniformes. Nombrar como aplicaciones en este campo el funcionamiento de
los electroimanes, los motores, o los galvanómetros.
7. Explicar el fenómeno de inducción,
utilizar la ley de Lenz y aplicar la ley de Faraday para indicar de qué
factores depende la corriente que aparece en un circuito.
8. Explicar el modelo corpuscular y
ondulatorio de la luz hasta llegar a la teoría electromagnética de la luz.
9. Explicar los fenómenos de reflexión
y refracción de la luz, aplicar sus leyes a casos prácticos sencillos y conocer
su utilización en el caso del periscopio y la fibra óptica. Formar imágenes a
través de espejos y lentes delgadas.
10. Valorar la importancia que la luz
tiene en nuestra vida cotidiana, tanto tecnológicamente (instrumentos ópticos,
comunicaciones por láser) como en medicina (corrección de defectos oculares).
11. Justificar algunos fenómenos
ópticos sencillos de formación de imágenes a través de lentes y espejos:
telescopios y microscopios.
12. Explicar los principales conceptos
de la física moderna.
13.
Aplicar los conceptos de fisión y fusión nuclear para calcular la energía
asociada a estos procesos, así como la pérdida de masa que en ellos se genera.