I - Semestre 2017 Grupo 003

RP 0007. Fundamentos de Física

SECCIÓN DE FÍSICA Y MATEMÁTICA Curso: RP-0007. Fundamentos de Física. I - CARACTERÍSTICAS GENERALES: Naturaleza: Teórico-práctico, incluye explicaciones, discusiones detalladas, lecturas, sesiones de resolución de problemas sencillos, giras y exposiciones. Duración: Un semestre Créditos: 03 I Semestre del 2017 Prof. Leda María Roldán Santamaría. Contacto: Aula Virtual: mediacionvirtual.ucr.ac.cr, uso bimodal Correo: leda.roldan@ucr.ac.cr Horario Grupo 03; Lecciones: L: de 9:00 - 10:50; Aula 0441 CE J: de 9:00 - 10:50; Aula 0607 CS Consulta: L y J: de 8:00 - 8:50 I I- DESCRIPCIÓN DEL CURSO: Los cursos de repertorio corresponden a cursos de Educación General que complementan la Formación Humanística del estudiante de la Universidad de Costa Rica. Los planes de estudio de las diferentes carreras que se ofrecen en nuestra universidad indican la obligatoriedad del repertorio, pero no deben especificar cursos. El estudiante puede optar por un curso que pertenezca a un área diferente a la carrera en la que se encuentra empadronado. (El presente curso pertenece al área de ciencias básicas) De forma particular, la física, como parte de la ciencia, es objeto de estudio en los programas humanísticos que imparte la Escuela de Estudios Generales y es por esta razón que en el repertorio RP-0007, Fundamentos de Física, se analiza la génesis de la ciencia moderna; el por qué de las leyes físicas; el origen, la evolución y el destinó del ser humano y del Universo y las consecuencias sociales, científicas y ecológicas del desarrollo científico y tecnológico contemporáneo, basado en gran medida en el desarrollo de la Física. La ciencia y la tecnología, quehaceres del ser humano, evolucionan en el transcurso del tiempo. Por ello, es necesario ubicarlos dentro del contexto histórico. De ahí la importancia de hacer una descripción de las teorías físicas y de los acontecimientos científico – tecnológicos más importantes, analizándolos dentro del marco de la realidad social. El desarrollo científico y tecnológico ha posibilitado el mejoramiento de la calidad de vida del ser humano, por medio de los medicamentos, tecnologías médicas y agropecuarias, sistemas de comunicación muy sofisticados, entre otros. Sin embargo, debido a políticas

incorrectas y la inadecuada utilización de estos avances, se han creado efectos muy negativos para el ser humano y la sociedad.

En la actualidad las sociedades desarrolladas y algunas del Tercer Mundo se han incorporado a la carrera armamentista, gastando gran cantidad de recursos económicos y naturales, disminuyendo de esta manera las posibilidades del mejoramiento de la calidad de vida de sus habitantes. Es importante, por lo tanto, analizar esta problemática y las contribuciones de la física a este tipo de desarrollo.

A lo largo de la historia de la humanidad las necesidades energéticas se han acrecentado. La extracción y utilización de recursos para este fin ha deteriorado el medio ambiente. Sin embargo, el desarrollo científico y tecnológico permite en estos momentos la sustitución parcial de aquellas fuentes energéticas altamente contaminantes que se usan en la actualidad. De esta manera, el petróleo y la fisión nuclear podrían ser sustituidas totalmente en un futuro próximo por otras menos contaminantes, tales como: la energía: solar, eólica, fusión nuclear, entre otras. Además de la energía hidráulica que se utiliza en el presente. El análisis de esta problemática dejará claro que la utilización de las fuentes energéticas altamente contaminantes responde a intereses económicos muy bien definidos que en términos muy generales, no se preocupan por el ser humano y su medio.

En el curso de Fundamentos de Física se desarrollarán temas de actualidad relacionados con la vida cotidiana y que son de interés para la protección de nuestro planeta en cuanto al desarrollo de la tecnología y de la ciencia. I I I – OBJETIVO GENERAL: Promover un análisis crítico hacia las ciencias físicas y su desarrollo en el área de las humanidades, en los estudiantes que escojan este repertorio para su plan de estudios.

I V – OBJETIVOS DEL CURSO: 1. Definir el concepto de Ciencia y Física. 2. Describir los principales aportes de las Ciencias Físicas en los diferentes periodos de la

historia de la humanidad. 3. Conocer la influencia que tiene la Física en nuestra vida cotidiana. 4. Describir los principales aportes de la Física a la Edad Antigua. 5. Señalar los principales aportes de la astronomía histórica y como afectaron a la

humanidad. 6. Conocer la importancia del Sistema Internacional de Unidades. 7. Describir la importancia de la Física en la Edad Media. 8. Describir la importancia de la Física en el Renacimiento. 9. Señalar los aportes de la Física en la Edad Moderna. 10. Identificar los aportes que la física y la tecnología le han brindado al ser humano para

tener una mejor calidad de vida.

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11. Fomentar el humanismo a lo largo del curso por medio de “Cápsulas Humanísticas” en donde se desarrollarán diferentes temas de interés.

12. Comparar las diferentes fuentes energéticas que se han desarrollado y cómo estas afectan al medio.

13. Determinar las necesidades energéticas para el futuro del ser humano. 14. Identificar las fuentes energéticas que se han desarrollado en Costa Rica y sus efectos

al medio ambiente. 15. Caracterizar el destino del ser humano y todo lo que lo rodea considerando las teorías

científicas modernas. V – CRONOGRAMA:

Semana

Lunes

(Contenidos a desarrollar)

Jueves

(Contenidos a desarrollar)

1

Presentación del Curso y

Carta del Estudiante.

Línea de Tiempo, Conceptos de

Ciencia, Física, Método Científico.

2 La Física en la Vida Cotidiana. La Física en la Edad Antigua I

3 La Física en la Edad Media.

Conceptos de Astronomía I

Gira al Planetario.

4

1º Examen Corto Conceptos

de Astronomía II

Sistema Internacional de Unidades

y Conversiones.

5 Semana Santa Semana Santa

6

Revolución científica I.

Repaso, para el primer examen.

1º Examen Pacial

7 Revolución científica II. Semana U

8 Feriado Leyes de Newton I, II y III.

9 2º Examen Corta Óptica.

Lentes.

10 Temperatura y Calor. Fluidos I.

Repaso, para el segundo examen.

11 2º Examen Parcial Fluidos II.

12 Electricidad y Magnetismo. Física Siglo XX, Relatividad

Especial I

13 Física Siglo XX, Relatividad

Especial II Física Siglo XX, Física Cuántica

Entrega Trabajo Final

14

3º Examen Corto

Física Siglo XX, Física Nuclear

Desarrollo Sostenible.

15 Exposición 1, 2 y 3 Exposición 4, 5 y 6.

16 Exposición 7, 8 y 9 3º Examen Parcial

* Los exámenes cortos tendrán una duración máxima de 20 min, darán inicio a la hora puntual que inicia la clase.

VI - CONTENIDOS: TEMA Nº 1: Ser humano y Naturaleza: Espacio y Tiempo.

Principales aportes de la Física a través del tiempo “Línea de Tiempo”

Conceptos de Ciencia, Física y método científico.

La Física en la Vida Cotidiana.

La Física en la Edad Antigua.

Conceptos de Astronomía.

Sistema Internacional de Unidades y Conversiones.

La Física en la Edad Media. TEMA Nº 2: Repercusiones sociales de la física contemporánea.

La Física en el Renacimiento del Siglo XVI al Siglo XXI.

Revolución Científica.

Leyes de Newton.

Óptica; Lentes; Fluidos; Termodinámica; Temperatura, Calor, Electricidad y Magnetismo.

La Física en la Era Moderna, Siglo XX y Siglo XXI.

Relatividad Especial y Relatividad General.

Física Núclear.

Desarrollo Sostenible. TEMA Nº 3: Las energías y sus usos modernos.

Energía Hidroeléctrica.

Energía Eólica.

Energía Geotérmica y Térmica.

Energía Marina.

Energía Solar.

Energía Nuclear.

Energía Química (Producción eléctrica a partir de esta energía).

Otras formas de energías limpias orgánicas (Biomasas, Biodiesel, baterías...).

Aportes de la Física al área de la Salud.

Aporte de la física en los diferentes motores espaciales. VII - METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES MEDIADORAS: 1. En el curso Fundamentos de Física se implementan diferentes metodologías

didácticas; la mayoría de las lecciones se introducen con una lección magistral para desarrollar los diferentes temas (se emplean mapas conceptuales, esquemas, resúmenes, material fotocopiado, material en pdf, resolución de prácticas). Durante el

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desarrollo de la clase, habrá participación de los estudiantes a través de preguntas y discusiones referentes al tema en estudio.

2. Se realizará una visita al Planetario de la Ciudad de San José de la UCR.

3. Se realizaran diferentes actividades didácticas alrededor de lecturas asignadas una lección anterior o documentales, las cuales se podrán ubicar en la plataforma de mediación virtual.

4. Como parte del curso, se usará la plataforma de Mediación Virtual (mediacionvirtual.ucr.ac.cr) donde se podrá tener acceso a los temas vistos en clases, prácticas virtuales que reforzarán dichos temas, noticias y demás, convirtiéndose así en una herramienta que servirá como puente de comunicación e intercambio de información. Además podrán revisar las calificaciones de sus evaluaciones.

5. Realización de exposiciones por parte de los estudiantes sobre diferentes temas, a quienes se les asignaran los temas respectivos.

VIII – EVALUACIÓN:

a) 1° Examen………………………………………..……… 20% b) 2° Examen…………………………………………..…… 20% c) 3° Examen…………………………………………..…… 20% d) 3 Exámenes cortos.………………………………..… 15% e) Participación en el aula virtual………………….. 5% f) Exposición final………………………………….…….. 20% ________

TOTAL: 100% Si bien la asistencia a los cursos es auto controlada, el carácter práctico del mismo permite establecer que la asistencia al curso de Fundamentos de Física es un compromiso que adquiere el estudiante y por lo tanto se tomara en cuenta en la participación de las diferentes actividades que se realicen en clase a lo largo del curso y en las diferentes exposiciones que se realizarán. IX - BIBLIOGRAFÍA PARA CONSULTA:

Algunas sugerencias para referencias bibliográficas Asimov,I. (1985) Historia de la energía nuclear. Madrid: Editorial Alianza.

Bakulin, P; Kononovich, E y Moroz, V. (1987) Curso de Astronomía General. Moscú: Editorial Mir Moscú.

Camacho, L. (2013) La Ciencia en su historia. San José. 1º edición. San José: Editorial EUNED.

Hahn, A y Hellenbrand, C. (2009) Preguntas y Respuestas de Interés general Ciencia y tecnología. Editorial Parragon Boohs Ltd. Reino Unido.

Hawking, S. (1998) Historia del tiempo. México: Editorial: Alianza.

Hewitt, P. (1995) Física conceptual. México: Editorial Addison-Wesley Iberoamericana.

Maiztegui, A y Boido, G (1993) Física 4. Argentina: Editorial Kapelusz.

Pérez M, Héctor. (2002) Física general. México: Editorial Publicaciones Cultural.

Resnick, Halliday . (2003) Física. Tomos 1 y 2. México: Editorial CECSA.

Rex, A y Wolfson, R. (2011). Fundamentos de Física. 1º edición. Madrid: Editorial PERSON EDUCATION S.A.

Serway, J. (2002) Física, tomo I y 2. 4º edición. México: Editorial Mac Graw Hill.

Stollberg y Hill. (2001) Física, fundamentos y fronteras. México: Editorial Publicaciones cultural.

Thomas, W. (2008) Física conceptual. 5º edición. México: Editorial Mac Graw Hill.

Udías, Agustín. (2004) Historia de la Física de Arquímedes a Einstein. Madrid: Editorial Síntesis, S.A.

Wilson, J y Buffa, A. (2003) Física. México: Editorial Pearson Education. Algunas sugerencias para páginas de Internet.

http://www.planetario.ucr.ac.cr/ http://observatoriumce.blogspot.com/ http://www.nasa.gov/ http://hubblesite.org/the_telescope/ http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/

estatica/arquimedes/arquimedes.htmhttp://www.terra.es/personal/jftjft/Historia/Biografias/Arquimedes.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cinematica/graves/graves.htm

http://www.manizales.unal.edu.co/cursofisica/contenido/conservativa.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/kepler/kepler.htm

http://ciencia.astroseti.org/hawking/

ANEXO Principales puntos a contemplar en la investigación

Descripción mecánica de la planta a investigar (Si el tema lo permite).

Centrar la investigación a nivel nacional, con una referencia internacional.

Impacto social y ambiental que se ha tenido en relación al tema a investigar (considerar ventajas y desventajas).

TABLA DE COTEJO PARA EVALUAR LA EXPOSICIÓN Contenido de la presentación (Evaluación Grupal)

1. Presentación (material de apoyo para la exposición, imágenes, videos (máximo 5 minitos) (20%) 2. Dominio tema de cada expositor (20%)

3. Un Brochure de la investigación (2 páginas); para los compañeros (10%)

4. Manejo del tiempo (tiempo total para la exposición 25 minutos) (5%)

5. Evaluación interactiva hacia los compañeros que escucharon la exposición (5%)

SUBTOTAL: (60%)

TABLA DE COTEJO PARA EL TRABAJO ESCRITO (Extensión del trabajo 15 pág, letra 12 Arial a 1,5 espacio)

Contenido de la presentación (Evaluación Grupal)

1. Portada (2%)

2. Indice (2%)

3. Introducción 3.1 Resumen (100 palabras) (4%) 3.2 Objetivos (General y específicos) (4%) 4. Marco Teórico (Desarrollo de los temas de la investigación, imágenes, cuadros (si son

necesarios) y noticias recientes del tema a investigar; con citas bibliográficas de acuerdo con APA) (20%)

5. Conclusiones del trabajo (4%)

6. Referencias bibliográficas mínimo 5 (libros, paginas Internet), (de acuerdo con APA) (4%)

Fecha de entrega presentación, trabajo escrito y brochure: 13 semana. SUBTOTAL (40%)