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Publicaciones Universidad Andina

Manual de Física I

Manual de Física I

Autor: Víctor Mejía

Ciudad: Quito

Casa Editorial: Universidad Andina Simón Bolívar / Ministerio de Educación / Libresa

Año: 2008

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Número de páginas: 174

Formato: 21 x 30 cm

ISBN: 978-9978-19-203-6

Reseña

En la actualidad, la mayoría de las ciencias utilizan la matemática como lenguaje mediante el cual formulan modelos de sus objetos de estudio. Este lenguaje es el que se ha desarrollado fundamentalmente durante el siglo 20. El objetivo de este libro es proporcionar a los estudiantes de bachillerato un fundamento para su formación y aprendizaje de este lenguaje en sus formas más actuales.
 
Este libro forma parte de una serie de manuales para el ciclo de Bachillerato producidos por la Universidad Andina Simón Bolívar y publicados por la Editorial Libresa. Han sido elaborados en el marco del convenio que desde hace más diez años la Universidad mantiene con el Ministerio de Educación para la innovación de planes de estudio, de modelos de gestión curricular, y para el desarrollo de procesos de capacitación docente que consoliden una propuesta global de mejoramiento de la calidad del Bachillerato en el Ecuador. Sus autores han formado parte de esta experiencia desde los inicios y han podido validar de manera sistemática tanto los contenidos como la propuesta pedagógica en los cursos regulares que la Universidad ofrece a los maestros en todo el país y en el trabajo diario de los numerosos colegios adscritos al Programa.

Los manuales facilitan al profesor y a los estudiantes un ingreso ordenado, lógico e interesante al mundo de los conocimientos especializados que hacen parte de los contenidos de cada asignatura. Se caracterizan por contener información acorde con los avances más recientes de la ciencia y por presentar esa información a través de explicaciones y razonamientos de fácil comprensión. A partir de un enfoque que promueve el desarrollo del pensamiento por fases y secuencias se plantean maneras renovadas de enseñar y de aprender que respetan ante todo el ritmo de cada estudiante permitiendo flexibilizar el sistema de enseñanza.
Cada manual viene acompañado de un Cuaderno de Trabajo para los estudiantes y una Guía del Docente. En el primero, el estudiante puede encontrar actividades y ejercicios de aplicación de conocimientos, orientados según los criterios metodológicos que maneja el Programa de Reforma Curricular. De otro lado, la Guía del Docente apoya al profesor con insumos para administrar procesos didácticos, tareas escolares y actividades de evaluación.

El texto se encuentra organizado en nueve unidades, contando desde la unidad cero hasta la unidad ocho. Cada unidad presenta un modelo de la física básica para el estudio del fenómeno del movimiento. Al inicio de la unidad se plantea un problema relacionado con el modelo a estudiar. En el cuerpo central de la unidad se desarrolla la teoría física y las fórmulas de dicho modelo. Al finalizar la unidad se plantea un ejercicio con su solución completa, aplicando para ello la teoría las fórmulas del modelo.

La intención de los manuales es participativa. Esperamos que estos nuevos materiales logren atender las demandas crecientes de la sociedad del conocimiento, y de promover relaciones entre maestros y estudiantes basadas en el respeto intelectual, en la reciprocidad y en el entusiasmo por compartir la experiencia educativa.

Contenido

Presentación

El movimiento
Los modelos de la realidad.
Los términos y las fórmulas en la física

El movimiento rectilíneo uniforme
La noción física de movimiento
Clasificando los movimientos
Tipos de movimientos por su trayectoria
Movimiento rectilíneo uniforme
Fórmulas del movimiento rectilíneo uniforme
Problema: El niño que contaba missisipis
Experimento: Medir el tiempo

El movimiento relativo
La carrera de bicis
La velocidad como expresión del proceso de medición
Fórmula del movimiento relativo
Relación entre velocidades relativas
Extensión de la definición de la velocidad
Problema: El bus al que rebasa un auto familiar

El cambio del movimiento
Rodando canicas
El experimento del plano inclinado
El aumento de la velocidad respecto al tiempo transcurrido
Modelo del movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)
Fórmula para la distancia en el modelo MRUV
Aplicar las fórmulas del MRUV al plano inclinado
El concepto de velocidad en los modelos MRU y MRUV
El lanzamiento vertical hacia arriba

El movimiento circular uniforme
El carrete y el hilo
Descripción del movimiento circular
El movimiento circular
Período y frecuencia
Velocidad tangencial en el movimiento circular
Problema: Los tipos de ruedas de bicicleta

El movimiento circular uniformemente variado
El lanzamiento del martillo
El modelo del movimiento circular uniformemente variado (MCUV)
Fórmulas básicas del modelo MCUV
Período y frecuencia en el modelo MCUV
Fórmulas avanzadas del modelo MCUV
La velocidad tangencial en el modelo MCUV
Problema: El lanzamiento del martillo

El cambio en la dirección del movimiento
El vector velocidad tangencial
Construcción del vector velocidad tangencial
El cambio en la dirección de la velocidad tangencial en el MCU
Definición de la aceleración centrípeta
Resumen de fórmulas de la velocidad tangencial y la aceleración centrípeta
Definición de la aceleración tangencial para el modelo MCUV
Ecuaciones del movimiento con condiciones iniciales
Condiciones de distancia inicial para el movimiento uniforme
Ecuaciones con posición inicial en el modelo MRU
Ecuaciones con posición inicial en el modelo M CU
Condiciones de distancia inicial para el movimiento uniformemente variado
Ecuaciones con posición y velocidad iniciales en el modelo MRUV
Ecuaciones con desplazamiento angular y velocidad angular iniciales en el modelo M CU

El movimiento parabólico
Un cañón de juguete
Composición de movimientos
Ecuaciones de posición del movimiento parabólico
Descripción de las velocidades
Descripción vectorial de las velocidades en el movimiento parabólico
Ecuaciones para la velocidad en el movimiento parabólico
Resumen de fórmulas del movimiento parabólico
Problema: Relación entre el alcance y la altura máxima

Tipos de trayectorias y ecuaciones del movimiento
El punto en la rueda
Definición de trayectoria
Caracterización geométrica de la trayectoria rectilínea
Caracterización de la trayectoria circular
Caracterización de la trayectoria parabólica
Problema: La trayectoria y las ecuaciones del movimiento del punto en la rueda
El punto en la rueda, epílogo


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