FISICA II SEMANA 13

SESION 37

6.7 Postulados de la relatividad especial y sus consecuencias.

DESARROLLO DEL PROCESO

FASE DE APERTURA

El Profesor   solicita a los alumnos que completen las preguntas siguientes:

-          ¿Cuáles fueron los postulados de Albert Einstein?

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?	¿Cómo han evolucionado las ciencias físicas?
Equipo	2	5	1	4	6	3
Respuesta	Ees una teoría de la física publicada en 1905  por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales. En un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.	Primer postulado. Principio especial de relatividad: Las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales. En otras palabras, no existe un sistema inercial de referencia privilegiado, que se pueda considerar como absoluto. Segundo postulado. Invariancia de c: La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, c, que es independiente del movimiento de la fuente de luz.	Las leyes de la F´ısica coinciden en cada sistema de referencia inercial. En particular, los sistemas inerciales resultan indistinguibles, lo que destierra la noci´on de sistema de referencia absoluto, e incorpora implıcitamente el Principio de inercia. La velocidad de la luz es independiente de la velocidad de la fuente. Por tanto, la constancia de la velocidad de la luz pasa a ser un Principio universal, resultando clave para establecer las transformaciones de coordenadas entre sistemas inerciales	La relatividad especial postula una ecuación para la energía, la cual inexplicablemente llegó a ser la ecuación más famosa del planeta, E = mc2. A esta ecuación también se la conoce como la equivalencia entre masa y energía E=Energía en joules M= Masa en kilogramos C=Velocida de la luz 300000 Km/s	La deformación de la materia, ya que todo es relativo.	La medicina y la genética son claro ejemplo de la evolución de la ciencia, como es el caso de la clonación de la oveja Dolly. La ciencia por si sola no existe sino qe es un estudio que el hombre ha hecho a cerca de todos los fenómenos que nos rodean.

-          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.

-          FASE DE DESARROLLO

El Profesor  presenta a los alumnos el video “El modelo cuántico”, los alumnos

Numero Atómico Alumno

Elemento Nombre Símbolo

Numero de electrones

Modelo Atómico de Bohr

1	Hidrogeno (H)	1 e-
2		2 e-
3		3 e-
4	Berilio (Be)	4 e-
5	Boro (B)	5 e-
6		6 e-
7	Nitrogeno(N)	7 e-
8		8  e-
9	Fluor (F)	9  e-
10	Neón (Ne)	10 e-
11		11  e-
12	Magnesio (Mg)	12  e-
13		13  e-
14	Silicio (Si)	14  e-
15	Fosforo (P)	15 e-
16	Azufre (S)	16e
17	Cloro ( Cl)	17  e-
18	Argón (ar)	18  e-
19		19  e-
20	Ca( calcio)	20  e-
21	Sc ( Escandio)	21  e-
22		22  e-
23		23  e-
24		24  e-
25	Manganeso (Mn)	25  e-
26		26  e-
27		27  e-
28		28  e-
29		29  e-
30		30  e-

              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.                SESION 38 6.8 Equivalencia entre la masa y la energía y sus consecuencias prácticas. 6.9 Evolución de la ciencia. DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace su presentación de  las actividades FASE DE DESARROLLO               Los alumnos de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          El Profesor solicita a los alumnos  desarrollar el tema evolución de la Ciencia, de acuerdo a los ciclos: Tema De la Prehistoria al siglo XVI Del siglo XVII Del  Siglo XVIII-XIX Siglo XIX Siglo XX Siglo XXI Equipo 3 2 6 5 1 4 Respuesta Los esfuerzos para sistematizar el conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los dibujos que los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas, los datos numéricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o síntomas de enfermedades. En el valle del Nilo se han descubierto papiros de un periodo cronológico próximo al de las culturas mesopotámicas que contienen información sobre el tratamiento de heridas y enfermedades. El conocimiento científico en Egipto y Mesopotamia era sobre todo de naturaleza práctica, sin excesiva sistematización. Uno de los primeros sabios griegos que investigó las causas fundamentales de los fenómenos naturales. Tras la destrucción de Cartago y Corinto por los romanos en el año 146 a. C., la investigación científica perdió impulso hasta que se produjo una breve recuperación en el siglo II d. C. bajo el emperador y filósofo romano Marco Aurelio. El sistema de Tolomeo —una teoría geocéntrica (con centro en la Tierra) del Universo propuesta por el astrónomo Claudio Tolomeo— y las obras médicas del filósofo y médico Galeno se convirtieron en tratados científicos de referencia para las civilizaciones posteriores. Un siglo después surgió la nueva ciencia experimental de la alquimia a partir de la metalurgia. Sin embargo, hacia el año 300, la alquimia fue adquiriendo un tinte de secretismo y simbolismo que redujo los avances que sus experimentos podrían haber proporcionado a la ciencia. Esencialmente, los métodos y resultados científicos modernos aparecieron en el siglo XVII gracias al éxito de Galileo al combinar las funciones de erudito y artesano. A los métodos antiguos de inducción y deducción, Galileo añadió la verificación sistemática a través de experimentos planificados, en los que empleó instrumentos científicos de invención reciente como el telescopio, el microscopio o el termómetro. A finales del siglo XVII se amplió la experimentación: el matemático y físico Evangelista Torricelli empleó el barómetro; el matemático, físico y astrónomo holandés Christiaan Huygens usó el reloj de péndulo; el físico y químico británico Robert Boyle y el físico alemán Otto von Guericke utilizaron la bomba de vacío. LA CIENCIA MODERNA   Los descubrimientos científicos de Newton y el sistema filosófico del matemático y filósofo francés René Descartes dieron paso a la ciencia materialista del siglo XVIII, que trataba de explicar los procesos vitales a partir de su base físico-química. La confianza en la actitud científica influyó también en las ciencias sociales e inspiró el llamado Siglo de las Luces, que culminó en la Revolución Francesa de 1789. El químico francés Antoine Laurent de Lavoisier publicó el Tratado elemental de química en 1789 e inició así la revolución de la química. Los avances científicos del siglo XVIII prepararon el camino para el siguiente, llamado a veces “siglo de la correlación” por las amplias generalizaciones que tuvieron lugar en la ciencia. Entre ellas figuran la teoría atómica de la materia postulada por el químico y físico británico John Dalton, las teorías electromagnéticas de Michael Faraday y James Clerk Maxwell, también británicos, o la ley de la conservación de la energía, enunciada por el físico británico James Prescott Joule y otros científicos. La teoría biológica de alcance más global fue la de la evolución, propuesta por Charles Darwin en su libro El origen de las especies, publicado en 1859, que provocó una polémica en la sociedad, tan grande como la obra de Copérnico. Sin embargo, al empezar el siglo XX el concepto de evolución ya se aceptaba de forma generalizada, aunque su mecanismo genético continuó siendo discutido. El desarrollo de medicina se relaciona directamente con los fenómenos migratorios, los hacinamientos en las ciudades y precarias condiciones de vida de la clase trabajadora propios de la Revolución Industrial. Su consecuencia fue la proliferación de enfermedades infecciosas (sífilis, tuberculosis) o relacionadas con la mala alimentación (pelagra, raquitismo, escorbuto). Dichas problemáticas son cruciales para entender el origen de la medicina social de Rudolf Virchow y el nacimiento del sistema de salud pública de Edwin Chadwick que darían lugar a la actual medicina preventiva. La misma Revolución Industrial, con el agregado de las numerosas guerras y revoluciones, generarían un desarrollo científico generalizado que contribuiría en la instauración de condiciones técnicas para el triunfo de la asepsia, de la anestesia y la cirugía. Las revoluciones burguesas, promotoras de ciudadanos librepensadores, construyen una nueva medicina científica y empírica, desligada de lo místico y artesanal. Se culmina con la opresión de los viejos cánones éticos del absolutismo y el catolicismo instaurando nuevos cánones, nuevos calendarios. El siglo XIX verá nacer la medicina experimental de Claude Bernard, la teoría de "Omnia cellula a cellula" de Rudolf Virchow, la teoría microbiana, la teoría de la evolución de las especies de Charles Darwin, y la genética de Gregor Mendel. La teoría biológica de alcance más global fue la de la evolución, propuesta por Charles Darwin en su libro El origen de las especies, publicado en 1859, que provocó una polémica en la sociedad —no sólo en los ámbitos científicos— tan grande como la obra de Copérnico. Sin embargo, al empezar el siglo XX el concepto de evolución ya se aceptaba de forma generalizada, aunque su mecanismo genético continuó siendo discutido. Mientras la biología adquiría una base más firme, la física se vio sacudida por las inesperadas consecuencias de la teoría cuántica y la de la relatividad. En 1927 el físico alemán Werner Heisenberg formuló el llamado principio de incertidumbre, que afirma que existen límites a la precisión con que pueden determinarse a escala subatómica las coordenadas de un suceso dado. En otras palabras, el principio afirmaba la imposibilidad de predecir con precisión que una partícula, por ejemplo un electrón, estará en un lugar determinado en un momento determinado y con una velocidad determinada. La mecánica cuántica no opera con datos exactos, sino con deducciones estadísticas relativas a un gran número de sucesos individuales. El siglo XXI se caracteriza por el avance y expansión de la digitalización y el control de la información a nivel global. También a esta época se le conoce como la era de la información (quien la controla y quien accede a ella tendrá las mejores oportunidades).  Años 2000 ·         2000: Se extiende la psicosis en Europa por el mal de las vacas locas. ·         2001: Desciframiento del Genoma Humano. ·         2004: La sonda Mars Express detecta la presencia de agua helada en los polos de Marte. ·         2006: Primer trasplante parcial de un rostro humano. ·         2007: Primer teléfono inteligente: iPhone (Apple). ·         2008: La CERN pone en marcha el mayor acelerador de partículas del mundo (LHC). 2008: Blu-ray (Sony). 2010 ·         Predominio mundial de las redes sociales en Internet. 2012: La CERN anuncia que ha descubierto la partícula del Bosón de Higgs. : El astro móvil Curiosity llega a Marte. : Felix Baumgartner se convierte en el primer humano en romper la barrera del sonido en una caída libre desde 39.000 metros.  Whatsapp revoluciona la mensajería instantánea en la telefonía móvil. 2013: La ESA presenta una imagen integral del Universo Planck (satélite). : Se realiza la primera implantación de un corazón artificial en un ser humano en el Hospital Georges Pompidou de París. : Gaia (sonda espacial) -          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. -          El método permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaran durante el curso de la ciencia.(Que, cuando, como y donde)  FASE DE DESARROLLO               Los alumnos de acuerdo a las indicaciones del Profesor 2.- Dilatación del tiempo. "Simulador de dilatación relativista del tiempo" http://www.walter-fendt.de/ph14s/timedilation_s.htm Una nave espacial está volando a una distancia de 5 horas-luz de la Tierra hasta el planeta Plutón. La velocidad puede ser regulada con el botón superior. La aplicación demuestra que el reloj de la nave va más lento que los dos relojes del sistema en el que la Tierra y Plutón están en reposo. Equipo Velocidad de la luz Imagen   en el simulador 1 .4C 2 .5C 3 .6C 4 .7C 5 .8C 6 .9C 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.                     SESION 39 RECAPITULACION 13 DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. 1. ¿Qué temas se abordaron? 2.  ¿Que aprendí?  3. ¿Qué dudas tengo? Equipo 1 2 3 4 5 6 Respuestas Los temas que abordamos esta semana fueron la relatividad y como va evolucionando la ciencia a lo largo de los últimos años, también abordamos la equivalencia de masa energía. lo que aprendimos fueon los postulados de la relativida  y la evolución de la ciencia no hay dudas. 1.la teoría de la relatividad, la evolución y de la ciencia y masa y energía. 2.Aprendimos como ha ido evolucionando la ciencia lo largo de estos últimos siglos, y los postulados de la relatividad. 3. ¿Qué hay mas allá de la vida?  1.Postulados de la relatividad especial y sus consecuenias, Equivalencia entre la masa y la energía y sus consecuencias ´practicas. Evolucion de la  ciencia. 2.Aprendimos los dos postulados de la teoría de la relatividad, que son: el principio de la relatividad y la invariancia de c. Aprendimos la formula de Einstein de E=mc2 que da la relación de materia y energía. Y por ultimo aprendimos como la ciencia ha evolucionado desde la prehistoria hasta nuestros días. 3.Que es la relatividad? 1-la teria de la relatividad la evolución y de la ciencia y masa y energía 2.aprendimos los postulados de la teoría de la relatividad y como la ciencia evoluciono a lo largo de los años 3-no tenemos dudas 1.-la relatividad especial. equivalencia masa- energía -evolucion de la ciencia 2.- aprendimos cuales son los postulados de la relatividad especial, y sus consecuencias. Y como ha evolucionado la ciencia. 3.- que es la equivalencia masa energía. La relatividad -equivalencia de masa y energía -evolución de la ciencia. 2. aprendimos la teoría de la relatividad a su como su s invariancia de “C”. 3. ¿Quién soy? ¿A dónde voy? ¿de dónde vengo? … FASE DE DESARROLLO - Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado. - El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores, evolución de la ciencia y relatividad especial. FASE DE CIERRE  El Profesor concluye con un repaso de la importancia de evolución de la ciencia y relatividad especial. Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista.