MODULO 19

Presentación del Módulo

Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: el movimiento

¿Qué son las competencias?

Las competencias son entendidas como la capacidad de movilizar conocimientos, habilidades y actitudes dentro de contextos específicos, por lo que Prepa en Línea - SEP retoma tres tipos: genéricas, disciplinares y profesionales.

Las competencias genéricas conforman el perfil del egresado de Educación Media Superior, e incluyen la autodeterminación y cuidado de sí, expresión y comunicación, pensamiento crítico y reflexivo, trabajo colaborativo y la participación responsable dentro de la sociedad; son comunes para el Sistema Nacional de Bachillerato junto con las disciplinares, que involucran el desarrollo de competencias en Comunicación, Matemáticas, Ciencias experimentales, Ciencias sociales y Humanidades; mientras que las profesionales están orientadas a la formación para el uso de las tecnologías emergentes en el ámbito laboral.

Las competencias en las que se enfocará el trabajo a realizar durante este módulo son:

Competencias disciplinares

• Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.
• Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
• Construye e interpreta modelos matemáticos mediante la aplicación de procedimientos aritméticos, algebraicos, geométricos y variacionales, para la comprensión y análisis de situaciones reales, hipotéticas o formales.
• Formula y resuelve problemas matemáticos, aplicando diferentes enfoques.
•  Argumenta la solución obtenida de un problema, con métodos numéricos, gráficos, analíticos o variacionales, mediante el lenguaje verbal, matemático y el uso de las tecnologías de la información y la comunicación.

Competencias genéricas

Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: el movimiento

UNIDAD I. Movimiento rectilíneo

Propósito: Relacionar los conceptos de movimiento a situaciones de su entorno e interpretarlos desde diversos enfoques utilizando la medición y herramientas matemáticas.

Indicadores de desempeño

• Identifica variables y constantes en las relaciones y funciones que expresan el movimiento de los cuerpos para diferenciar los tipos de movimiento.

• Utiliza métodos algebraicos para obtener resultados cuantitativos en la solución de problemas relacionados con el movimiento y su entorno.

• Construye e interpreta gráficas de desplazamiento-tiempo, velocidad-tiempo para diferenciar los tipos de movimientos y relacionarlos a situaciones de su entorno.

• Utiliza software matemáticos para la representación e interpretación del movimiento rectilíneo.

• Argumenta sus conclusiones sobre una investigación descriptiva referente al movimiento.

• Resuelve de manera analítica situaciones problemáticas que involucren el movimiento rectilíneo por medio de herramientas matemáticas.

• Relaciona las variables de un proceso natural para la construcción de modelos matemáticos que permitan su interpretación.

• Emplea los conceptos del módulo para formular hipótesis relacionadas a fenómenos y problemas planteados, afines con la tecnología.

Temario

Tema 1. Sistema de referencia

Tema 2. Distancia y desplazamiento

Tema 3. Características de un vector

Tema 4. Sistema de unidades

Tema 5. Relación y función

Tema 6. Funciones lineales

Tema 7. Funciones cuadráticas

Tema 8. Graficación

Tema 9. Despeje de variables

Tema 10. Variación proporcional e inversamente proporcional

Tema 11. Ángulos (Agudos, Rectos, Obtusos, Llanos)

Tema 12. Razones y funciones trigonométricas

Tema 13. Velocidad

Tema 14. Rapidez

Tema 15. Aceleración

Tema 16. Movimiento rectilíneo uniforme

Tema 17. Movimiento uniforme acelerado

Tema 18. Caída libre y tiro vertical

Tema 19. Tiro parabólico

UNIDAD II. Movimiento circular

Propósito

Representar, interpretar y resolver situaciones problemáticas donde se presenten procesos naturales vinculados con el movimiento rectilíneo, movimiento circular y movimiento armónico simples, aplicando conceptos algebraicos, geométricos y trigonométricos.

Indicadores de desempeño

• Representa e interpreta el movimiento circular con respecto al tiempo en situaciones de su vida cotidiana por medio de la aplicación de herramientas matemáticas.

• Representa e interpreta el movimiento armónico con respecto al tiempo, y a una fuerza aplicada.

• Expresa matemáticamente el movimiento de un objeto que corresponde al armónico simple.

• Resuelve situaciones problemáticas que involucren el cálculo de la velocidad en un movimiento circular uniforme o uniforme acelerado.

• Resuelve situaciones problemáticas de su entorno o de un fenómeno natural que involucre el cálculo del periodo y la frecuencia de un objeto, cuyo movimiento corresponda a la trayectoria del movimiento circular.

• Utiliza software matemáticos para la representación e interpretación del movimiento circular.

• Utiliza métodos algebraicos, gráficos y trigonométricos en la solución e interpretación de problemas prácticos de situaciones de su entorno relativos a los diferentes tipos de movimiento.

Temario

Tema 1. Movimiento circular (uniforme y no uniforme)

Tema 2. Péndulo

Tema 3. Longitud de arco

Tema 4. Sectores circulares

Tema 5. Periodo

Tema 6. Frecuencia

Tema 7. Amplitud

Tema 8. Ecuaciones lineales

Tema 9. Ángulos

Tema 10. Razones trigonométricas

Tema 11. Círculo unitario

Tema 12. Funciones seno y coseno

Tema 13. Identidades trigonométricas

UNIDAD III. Dinámica del movimiento

Propósito

Analizar y resolver problemas prácticos relacionados con las leyes de Newton, el trabajo, la potencia y la energía mecánica, por medio del empleo de sus conceptos y de modelos matemáticos, aplicados de manera científica en múltiples fenómenos físicos observables en su vida cotidiana.

Indicadores de desempeño

• Identifica variables y constantes en las relaciones y funciones que expresan la primera, segunda y tercera Ley de Newton en fenómenos físicos observables en situaciones de su entorno.

• Utiliza métodos algebraicos para obtener resultados cuantitativos en la solución de problemas relacionados con los vectores.

• Construye e interpreta gráficas de vectores de situaciones problemáticas.

• Utiliza software matemáticos para la representación e interpretación de las Leyes de Newton de fenómenos físicos observables en su vida cotidiana.

• Argumenta sus conclusiones sobre una investigación descriptiva referente a fuerza y fricción.

• Reflexiona sobre el concepto de fuerza como causa del cambio en el estado de movimiento o aceleración por medio de situaciones problemáticas.

• Resuelve de manera analítica situaciones problemáticas que involucren el cálculo de trabajo, energía y potencia por medio de herramientas matemáticas.

Temario

Tema 1. Magnitudes escalares y vectoriales

Tema 2. Propiedad de los vectores

Tema 3. Identidades trigonométricas

Tema 4. Vectores colineales y concurrentes en forma gráfica y analítica

Tema 5. Funciones trigonométricas

Tema 6. Ley de los senos y cosenos

Tema 7. Primera Ley de Newton

Tema 8. Segunda ley de Newton

Tema 9. Fuerza

Tema 10. Fricción

Tema 11. Razones Trigonométricas

Tema 12. Tercera Ley de Newton

Tema 13. Trabajo

Tema 14. Energía

Tema 15. Energía cinética y potencial

Tema 16. Potencia

Tema 17. Unidades de energía y potencia

Tema 18. Características de las magnitudes vectoriales en la dinámica del movimiento

Tema 19. Conceptos de energía cinética y potencial y su relación con el trabajo

Tema 20. Concepto de potencia y las unidades en que se mide

Red de Saberes

Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: el movimiento

Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: el movimiento

¿Cómo se conforma mi calificación?

¿Cómo son las actividades?

Actividades integradoras

Son aquellas que desarrollas con la orientación del facilitador y que permiten valorar tu avance en el logro de las competencias; por ejemplo mapa mental, cuadro sinóptico, ensayo y ejercicios, entre otros. Se realizarán dos actividades integradoras por semana, durante las primeras tres semanas del módulo. El facilitador es el encargado de calificarlas.

Foros de clase

Discusión grupal de diversas temáticas académicas. El foro surge de una pregunta detonadora a partir del tema que se esté trabajando en la semana. Tú y tus compañeros interactuarán a través de su opinión fundamentada con argumentos que se desprenden de los materiales o recursos con los que cuenta.

Hay cuatro foros de clase en el módulo, uno por semana. El facilitador será el encargado de moderar la discusión y dar una calificación.

Foro de debate

El grupo de estudiantes se divide en cuatro equipos para debatir un tema relacionado con las temáticas del módulo. Cada semana, un equipo será encargado de moderar el foro.

El objetivo es analizar la capacidad de organizarte con tus compañeros para argumentar y moderar sobre un tema en particular. Al finalizar la semana, los estudiantes y el facilitador retroalimentarán el desempeño del equipo moderador.

Participación individual

Consiste en registrar tu actividad dentro de la plataforma, además del grado de interacción con tus compañeros, facilitador y recursos educativos. Dentro de esta participación se considera el foro de dudas que estará abierto durante el módulo en el que tú y tus compañeros podrán compartir sus dudas o comentar sobre el proceso, también podrán apoyarse retroalimentándose y orientándose entre ustedes.

El 10% de este porcentaje lo otorga el sistema en función de la descripción anterior, el 5% restante lo otorga el facilitador en función del desempeño general del estudiante durante el módulo.

Proyecto integrador

Proyecto que se desarrolla paso a paso, y que toma como base las actividades que vas desarrollando conforme avanzan las unidades de competencia del módulo, incluye elementos que permiten valorar tu avance en el desarrollo de las competencias genéricas y disciplinares estipuladas en el plan de estudios. El facilitador es el encargado de calificarlo.

Reflexión de mis evidencias

Al concluir cada módulo, realizarás una reflexión, como ejercicio de autoevaluación, en la que identificarás cómo ha sido tu proceso en el desarrollo de las competencias planteadas en el módulo y cuáles son las que debe fortalecer; además clasificarás tus actividades- productos, de acuerdo con la siguiente categorización:

¿Qué se evalúa?

El desempeño de los estudiantes se demuestra al realizar actividades que movilizan saberes, actitudes y habilidades (conceptual, actitudinal y procedimental), que se observa en las evidencias que resultan en productos de una actividad prediseñada con un propósito formativo.

¿Quién evalúa?

• Tú mismo

Autoevaluación. Proceso en el que evaluarás el nivel de logro de las competencias planteadas en el módulo.

• Tu facilitador

Heteroevaluación. Valoración del desempeño de los estudiantes en diferentes actividades y el proyecto integrador.

¿Con qué evaluar?

Se han creado instrumentos llamados rúbricas que incorporan las competencias transversales de la Educación Media Superior, de esta manera, sabrás qué requisitos deben cubrir tus tareas.

Se conforma por diferentes criterios:

• Cognitivo

Saber. Procesos que desarrollas para conocer, procesar el conocimiento y expresarlo desde tu propia construcción.

• Actitudinal

Saber ser. Forma ética en la que te conduces en Prepa en Línea - SEP: cómo manifiestas reflexiones, ideas y opiniones, cómo compartes el espacio en las réplicas, trabajos colaborativos y en el uso del lenguaje como elemento relevante en el que es posible observar un comportamiento responsable y respetuoso.

• Comunicativo

Saber hacer. Capacidad oral y escrita en el uso del lenguaje para comunicar ideas, reflexiones, opiniones, análisis y críticas de manera efectiva, clara y comprensible. Así como mostrar habilidades en el uso eficiente y pertinente de la Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) como herramientas de comunicación, búsqueda, selección, análisis, síntesis, evaluación y producción de información de manera innovadora y creativa.

• Colaborativo

Saber convivir. Capacidad de trabajar colaborativamente con los otros, en un diálogo respetuoso que conlleva la realización de una tarea e implica tomar acuerdos, organizar tiempos, actividades y personas para la realización y entrega de los resultados de las actividades previstas.

• Pensamiento crítico

Aprender a aprender. Cómo ejerces y muestras un razonamiento informado, con referencias teórico-prácticas para argumentar ideas, defender puntos de vista, proponer soluciones a problemas, tomar decisiones, además de identificar y formular preguntas significativas.

En cada rúbrica encontrarás los siguientes niveles:

• Experto

Dominas la competencia y eres capaz de aplicarla en diversos contextos.

• Capacitado

Cumples con los criterios generales y eres capaz de realizar de manera óptima las actividades mencionadas.

• Aceptable

Eres capaz de realizar las actividades, pero es necesario que fortalezcas algunas de tus competencias.

• Aprendiz

Apenas inicias el desarrollo de las competencias y es necesario que trabajes en el desarrollo de las mismas.

• Requiere apoyo

No has desarrollado las competencias y requieres el apoyo del facilitador y/o el tutor, además de un mayor esfuerzo para trabajar en el desarrollo de las mismas.

• No evaluable

Es cuando subes un archivo que no cumple con los lineamientos y requerimientos generales estipulados para la actividad, realizas otro tipo de actividad o no haces entrega de la misma en la plataforma, por lo que no es posible hacer una valoración del desarrollo de las competencias planteadas. También se considera dentro de esta categoría a los trabajos que sean copia de otro autor (plagio), sea de un compañero o de algún documento ubicado en la red.

Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: el movimiento

Tres en movimiento: trabajo, energía y potencia

En esta unidad hemos tenido la oportunidad de revisar los conceptos relacionados con las leyes de Newton, el trabajo, la potencia y la energía, también se analizaron ejemplos y se resolvieron problemas relacionados con la vida cotidiana, ahora es momento de poner en práctica los aprendizajes logrados. Recuerda que siempre puedes volver al contenido en extenso para resolver dudas.

¿Qué producto entregarás?

Un documento elaborado con el procesador de textos, en el que expongas el problema planteado, el desarrollo y solución a las situaciones que de este se derivan, y una breve conclusión.

¿Qué hacer?

1. Lee con atención el planteamiento del problema e identifica los datos

Para desarrollar el siguiente problema es necesario que comprendas los temas de la tercera unidad, sobre todo los relacionados con los conceptos de trabajo, energía y potencia. Este proyecto busca que pongas en práctica los conocimientos aprendidos.

Problema

Una persona necesita jalar a lo largo de 15 m y sobre un piso que tiene 2.5 m de altura, un carrito que tiene una masa de 150 Kg.

Para jalar el carrito utiliza una cuerda (flecha color roja) que forma un ángulo de 30 grados con respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 300 N. La aceleración es constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N.

2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes situaciones que se derivan del problema.

a. Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento.

b. Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a Fx. Recuerda que para obtener la componente en x debes aplicar la fórmula:

Fx = F coseno Θ

c. Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la siguiente liga http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/newt.html

3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando que la aceleración del carrito es de 2 m/s2 en un tiempo de 20 segundos. Aplica las fórmulas correspondientes para obtenerlos.

d. Con los datos de masa y fuerza obtén el trabajo realizado (en Joules).

e. La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento.

f. La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene.

g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito.

4. Finalmente, responde brevemente en un párrafo: ¿Qué aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria?

5. Integra todos tus incisos en un archivo de procesador de textos, y guarda el documento con el siguiente nombre:

Apellidos_Nombre_M19S4_pi_tresenmovimiento

Con el presente proyecto integrador has desarrollado tus habilidades para:

- Seguir instrucciones y procedimientos de manera reflexiva para alcanzar un objetivo.

- Analizar un problema y aplicar los saberes aprendidos para llegar a soluciones.

- Utilizar las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información.

- Elaborar una conclusión a partir de los aprendizajes relacionados con trabajo, energía y potencia.

                

Tipo de evaluación

Heteroevaluación

¿Cómo se evalúa?

El Facilitador será el encargado de evaluarte. Consulta la rúbrica que presenta los elementos que se tomarán en cuenta para valorar tu actividad.

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MATEMÁTICAS

Baldor, A. (2001). Geometría Plana y del Espacio y Trigonometría. México: Editorial Publicaciones Cultural.

________. (2002). Álgebra. México, D.F.: Ed. Publicaciones Cultural, S.A.

Bosch C. y Gómez W. C. (1999). Álgebra (Bachillerato, 2ª ed.). México: Editorial Santillana.

Cordero, F. (2004). La modelación y la enseñanza de las matemáticas. México: Artículo Innovación Educativa 21 IPN.

Ibañez, C. P. (2010). Matemáticas III: Con enfoque en competencias. México: Cengage Learning.

Jiménez, R. (2010). Matemáticas II Geometría y Trigonometría (2ª ed.). México: Pearson Prentice Hall.

Leithold, L. (1995). Álgebra. México, D.F.: Ed. Harla, S.A.

Sada, García M.T. (2002). Matemáticas I, Aritmética y Álgebra. México, D.F.: Dep. de libros de Texto, FCE.

Suárez, L. et al... (2004). Diseño de gráficas a partir de actividades de modelación. México: Resúmenes de la Decimoctava Reunión Latinoamericana de Matemática Educativa.

Swokowski, E. W. (2002). Álgebra y trigonometría con geometría analítica (10ª ed.). Australia : Thomson* Learning.

Tejada, I. (2001). 100 Problemas para pensar (un poco). México, D.F.: Ed. Suromex,S.A.

FÍSICA

Bueche, F. J. (1996). Fundamentos de Física, tomos I y II. México: McGraw-Hill.

Cutnell, John D. (2004). Física (2ª ed.). México: Limusa-Wiley.

Giancoli, D. C. (2003). Física, principios con aplicaciones. México: Prentice Hall.

Hewitt, P. G. (2004). Física conceptual (9ª ed.). México: Pearson Educación.

Lozano G. R. & López C. J. (2005). Física I. México, D.F.: Compañía Editorial Nueva Imagen

Pérez, Montiel H. (2005). Física I. México, D.F.: Publicaciones Cultural.

Slisko, J. (2010). Física 1, El Gimnasio de la Mente, Competencias para la Vida. México: Pearson.

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La comunidad de Prepa en Línea - SEP se conforma por estudiantes, tutores, facilitadores, personal administrativo y personal de soporte técnico.

Participantes

Sección que se encuentra dentro del aula, contiene el correo electrónico de quienes conforman tu grupo, tu facilitador y tu tutor. Desde ahí mismo podrás enviarles mensajes privados.

¿Qué otras formas existen para comunicarnos entre nosotros?

Estudiantes - Estudiantes

¿Cómo?

• Correo electrónico

• Mensajes privados

• Sesiones síncronas

• Foros

Comunícate con tus compañeros para...

• Realizar tareas.

• Socializar el conocimiento.

• Intercambiar opiniones sobre los contenidos o temas académicos.

• Realizar actividades colaborativas.

• Intercambiar ideas y opiniones sobre temas de carácter general.

Estudiantes - Facilitador

¿Cómo?

• Correo electrónico

• Mensajes privados

• Sesiones síncronas

• Foros

Comunícate con tu facilitador para…

• Resolver dudas de los contenidos o actividades, él podrá solucionarlas de manera individual o colectiva.

• Solicitar seguimiento y retroalimentación de las actividades de aprendizaje.

• Solicitar retroalimentación sobre resultados y calificaciones obtenidas.

• Coordinar el trabajo colaborativo.

Estudiantes - Tutor

¿Cómo?

• Correo electrónico

• Mensajes privados

• Sesiones síncronas

• Foros

Comunícate con tu tutor para…

• Atender cualquier eventualidad psicoemocional, académica, metodológica, administrativa y tecnológica. Es probable que él no la resuelva directamente, pero te canalizará a las áreas correspondientes.

• Vincularte con otros estudiantes, facilitadores o tutores en caso de que sea necesario.

• Asesorarte en el uso de estrategias de aprendizaje.

• Asesoría y conducción en el proceso de recuperación.

Facilitador – Tutor

¿Cómo?

• Correo electrónico

• Mensajes privados

• Sesiones síncronas

• Foros

Entre ellos se comunicarán para…

• Formular y desplegar estrategias para mejorar tu desempeño académico.

• Dar seguimiento a cualquier eventualidad psicoemocional, académica, metodológica, administrativa y tecnológica que requiera de su intervención.

Comunidad – Soporte técnico

¿Cómo?

• Correo electrónico al asesor tecnológico asignado.

Comunícate con soporte técnico para…

• Enviar reportes de errores sobre el funcionamiento de la plataforma.

• Solicitar asesoría técnica acerca de la instalación de software o uso de herramientas tecnológicas.

Nota: es importante que, al enviar tus reportes, incluyas una impresión de pantalla para identificar con precisión el tipo de error o problemática tecnológica que se te presenta.

Estudiantes – Supervisor de Aseguramiento de la Calidad

¿Cómo?

• Correo electrónico

• Mensaje privado

Comunícate con tu Supervisor de Aseguramiento de la Calidad (SAC) cuando...

• La comunicación con el facilitador, tutor o apoyo de soporte técnico de tu grupo sea nula o deficiente.

• No hayas obtenido alternativas de solución por parte de las diferentes instancias de Prepa en Línea-SEP, frente a una necesidad o problemática relacionada con el servicio que se te brinda.

Tu SAC se pondrá en contacto contigo inmediatamente después de iniciar el módulo; sin embargo, puedes identificarlo porque en el listado de participantes de tu grupo su correo tiene la siguiente nomenclatura: aseguramientodelacalidad…@sems.gob.mx

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Foros de clase

Todos los compañeros de clase investigan sobre un determinado tema y aportan su opinión. El facilitador modera y evalúa a cada estudiante.

Foros de debate

El grupo se divide en 4 equipos, cada semana un equipo se encarga de moderar el foro. La participación en dicho espacio no repercute en la calificación.

Actividades integradoras

Forman parte de la calificación y se revisan entre compañeros. Además, te ayudan a elaborar el proyecto integrador.

Actividades formativas

Ejercicios para que pongas en práctica y refuerces lo visto en la semana.