Planeamiento Física 10° Eje temático 2 Tema 2 (2025)
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Curso lectivo: 2025
Periodicidad:
Competencias generales
Ciudadanía responsable y solidaria ( )
Para la vida ( x )
Para la empleabilidad digna ( )
Tema 2: Movimiento rectilíneo uniforme y movimiento acelerado horizontal y vertical
Criterio de evaluación
Analizar las características del movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical.
Resolver problemas relacionados con el movimiento rectilíneo de los cuerpos en las inmediaciones de la superficie terrestre.
Tomar conciencia de la importancia que tiene la temática del movimiento de los cuerpos en el entorno cotidiano.
Estrategias de mediación
Focalización
Los estudiantes, con la guía del docente, realizan el Inicio mi aprendizaje de la página 63 del libro. Para lo cual el docente marca la pizarra cada metro y solicita en voz alta a un alumno que camine recorriendo un metro cada segundo, entonces organiza el grupo en subgrupos y responden la pregunta: ¿cuál creen ustedes que es la velocidad en m/s con que se está moviendo? Se anotan los resultados en el libro de texto y se discuten en clase.
Les permite que discutan unos 5 minutos, entonces el docente y procura orientar las respuestas para que descubran que su “velocidad” corresponde efectivamente a 1m/s, y pregunta: ¿Cómo podremos expresar esto en lenguaje matemático? permitiendo unos 5 minutos para que ellos descubran o recuerden la fórmula de “velocidad” que vieron en años anteriores. El docente no corrige las fórmulas incorrectas, sino que ahora permite acceso al libro de texto, aclarando a los estudiantes que ahora ellos podrán comprobar si lo que respondieron es correcto o no. El material debe incluir la definición de unidades para trabajar análisis dimensional en las fórmulas.
El docente lanza una pelota hacia arriba y pregunta: ¿El movimiento hacia arriba y hacia abajo es el mismo? ¿Qué sucede en cada momento? El estudiante responde con base en sus ideas previas.
El docente plantea la situación: “Un ciclista recorre un trayecto en línea recta con velocidad constante, otro acelera. ¿Se mueven igual?” El estudiante responde individualmente y comparte su razonamiento con la clase.
El docente guía un sondeo rápido con tarjetas de colores (verde: MRU, rojo: MRA). El estudiante levanta la tarjeta correcta según las situaciones planteadas oralmente por el docente.
Por ejemplo:
• Un ciclista avanza en línea recta por una carretera sin cambiar su velocidad.
Respuesta esperada: Verde (MRU)
• Una pelota cae desde el segundo piso de un edificio.
Respuesta esperada: Rojo (MRA)
• Un ascensor baja a velocidad constante entre dos pisos.
Respuesta esperada: Verde (MRU)
• Un automóvil arranca desde el reposo y acelera en una recta.
Respuesta esperada: Rojo (MRA)
• Una persona camina en línea recta, dando pasos constantes en tiempo y distancia.
Respuesta esperada: Verde (MRU)
• Un tren frena al acercarse a una estación.
Respuesta esperada: Rojo (MRA)
• Un objeto se desliza por una superficie horizontal sin fricción.
Respuesta esperada: Verde (MRU)
• Una bola lanzada hacia arriba disminuye su velocidad hasta detenerse y luego cae.
Respuesta esperada: Rojo (MRA)
• Una patineta se mueve a velocidad constante en una recta.
Respuesta esperada: Verde (MRU)
• Un conductor pisa el acelerador al salir de un semáforo.
Respuesta esperada: Rojo (MRA)
Exploración
El docente aclara dudas y explica algunos ejercicios puntuales que permitan diferenciar entre distancia y desplazamiento, rapidez y velocidad, relacionándolo con el tema de vectores, asegurándose de clarificar bien cómo hacer despeje de d y t siguiendo el método matemático, el trabajo con unidades, para hacer una pequeña introducción al análisis dimensional.
Los estudiantes leen el contenido de las páginas 64-65, 67-68 del libro para trabajar el movimiento rectilíneo. Extraen los conceptos y las fórmulas y elaboran un mapa semántico con ilustraciones. Comparten los resultados con los compañeros.
Seguidamente, la docente organiza pequeños subgrupos y aclara que, a partir de este momento, debido a que se trabajará en una sola dimensión y con el fin de simplificar el uso de fórmulas, se utilizará la variable velocidad sin el carácter vectorial. Por tanto, se emplearán los términos rapidez y velocidad de manera indistinta durante la clase.
Luego, presenta el siguiente reto al grupo, explicando que el subgrupo que primero responda correctamente todas las preguntas será designado como grupo VIP y gozará de privilegios especiales durante la clase (la docente definirá estos privilegios de acuerdo con las circunstancias o necesidades del grupo). Además, se aclara que no podrán utilizar textos ni hacer consultas en internet, debiendo responder únicamente con base en su razonamiento.
Reto: ¿Qué es aceleración?
• ¿Qué pasa con la velocidad de un carro cuando presionas el acelerador?
• ¿Qué ocurre con la velocidad del carro cuando frenas? ¿Sería eso desacelerar el auto?
Entonces, volvamos a la pregunta inicial, luego de reflexionar un poco sobre el asunto:
¿Qué es aceleración?
El docente organiza una práctica con carros de juguete o sensores de movimiento. El estudiante mide el desplazamiento en distintos intervalos de tiempo y clasifica si el movimiento es uniforme o acelerado.
El docente inicia una sesión para aclarar dudas y explicar los detalles importantes del tema, entre ellos explicar el despeje de variables de las fórmulas de MRUA que aparecen en la hoja de fórmulas del libro (76) para que sean capaces de resolver problemas que requieran despeje de variables. Finalmente cierran el tema regresando a las preguntas iniciales y corrigiéndolas o corroborándolas, después pueden realizar un rally donde tendrán que aplicar los conceptos aprendidos.
El docente guía una caminata en el aula con cronómetro: un estudiante camina a velocidad constante y otro acelera progresivamente. El grupo mide tiempos y distancias, y registra observaciones.
El docente presenta una lista de eventos cotidianos (caída libre, freno brusco, marcha constante). El estudiante clasifica si corresponde a MRU, MRA horizontal o MRA vertical.
Los estudiantes revisan el contenido de las páginas 77-80 del libro y realizan un lapbook para organizar los conceptos y las fórmulas. Comparten los resultados con los compañeros.
Posteriormente, la persona docente explica los conceptos de caída libre, para posteriormente aclarar dudas, relacionando este tema con el anterior y por tanto se aplica en mismo trabajo numérico, unidades y despejes. En las prácticas p 86 del libro presenta situaciones que reales, con ayuda del libro de texto.
Reflexión y contrastación
Los estudiantes en parejas realizan las Actividades de la página 66, 68-72 del libro para trabajar desplazamiento, velocidad, rapidez y distancia. Comparten los resultados con los compañeros.
Luego de que en grupos han resuelto algunos ejercicios variados y los han revisado en la pizarra, el docente pregunta: Conociendo la diferencia entre velocidad y rapidez, distancia y desplazamiento, ¿qué correcciones haría usted a los rótulos de carretera como los que aparecen en las vías costarricense tales como se muestran en el libro de texto?
El docente busca una fotografía de un velocímetro que tenga la escala en Millas/h y en km/h, y ahora pregunta: Según ese rótulo, ¿dónde debería estar la aguja de este velocímetro de un vehículo para no violar la ley? Y realizan cálculos de conversión de estas magnitudes, en el libro de texto y se revisan mediante una plenaria.
Mediante la utilización de los siguientes materiales: Cronómetro, carrito de fricción, cuerda, cuaderno, calculadora, hoja de fórmulas de MRUA. Tiempo promedio: Una hora.
El docente organiza una lluvia de ideas sobre las variables que afectan el movimiento rectilíneo. El estudiante aporta ejemplos y construye un mapa conceptual en equipo.
El docente presenta una afirmación provocadora: “Un objeto que cae libremente no acelera.” El estudiante debate en clase con argumentos físicos y ejemplos.
El docente toma una bola pequeña y la tira perpendicularmente del suelo hacia arriba con moderada fuerza, se realiza un grupo de trabajo cada trío hace uso del cronómetro y tomará el tiempo que la piedra duró en llegar nuevamente al punto desde donde partió. Ahora responde:
1) Tiempo total de vuelo.
2) ¿Cuánto tiempo duró subiendo?
3) ¿Cuál velocidad tuvo en el punto donde alcanzó la altura máxima?
El docente da unos 10 minutos para que respondan y ahora reúne al grupo y pregunta: ¿duró más subiendo que bajando o duraron igual tiempo? ¿Cuál fue la velocidad en el punto de máxima altura? Y responden las preguntas en el libro de texto consultando las páginas 82-85 del libro.
Los estudiantes distribuidos en tríos consultan las páginas 82-85 del libro y realizan una infografía sobre el movimiento de caída vertical. Comparten los resultados con los compañeros.
El docente entrega problemas de cálculo con fórmulas de MRU, MRA y MRUA. El estudiante resuelve individualmente, justificando los pasos utilizados.
Problemas:
Nivel básico:
• Un ciclista recorre 100 metros en 20 segundos. ¿Cuál es su velocidad?
• Una persona camina a 1,5 m/s durante 10 minutos. ¿Qué distancia recorre?
Nivel intermedio:
• Un automóvil parte del reposo y alcanza una velocidad de 20 m/s en 10 segundos. ¿Cuál fue su aceleración?
• Un objeto se mueve con aceleración constante de 2 m/s² durante 5 segundos. Si parte del reposo, ¿qué distancia recorre?
• Un atleta corre a 8 m/s y frena uniformemente hasta detenerse en 4 segundos. ¿Cuál fue su aceleración y distancia recorrida durante la frenada?
Nivel Avanzado:
• Un objeto es lanzado hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. ¿Cuánto tiempo tarda en alcanzar su altura máxima? (g = 9,8 m/s²)
• Desde un puente se deja caer una piedra y después de 3 segundos impacta con el suelo. ¿Desde qué altura fue soltada? (g = 9,8 m/s²)
• Un tren se mueve a 15 m/s y acelera uniformemente durante 10 s hasta alcanzar 35 m/s. ¿Qué distancia recorrió durante ese intervalo?
El docente plantea el caso: “Un objeto cae desde cierta altura. ¿Es velocidad constante o acelerada?” El estudiante analiza en parejas la situación y la justifica con base en la gravedad.
Luego la persona docente solicita a los alumnos que revisen las respuestas que dieron en las preguntas de focalización para corregir conceptos equivocados y finalmente orienta el cierre de la clase con una actividad real donde los alumnos tengan que medir, comparar cálculos con las realidades observadas, manejar variables que afectan o no afectan el experimento. Por ejemplo, el siguiente caso tal como se señala en el libro de texto: Materiales: ● Catapulta ● Cronómetro.
Los estudiantes distribuidos en subgrupos realizan la actividad del Indago de la página 89 del libro.
El experimento lo hace al lado de una pared, poste, árbol, etc que mida unos 3 m de alto. Procedimiento: a) Construya una catapulta simple, con una regla rígida de madera o metal de 30 cm por ejemplo puede ser tan simple como dos borradores de base, una regla rígida de 30 cm y un borrador de proyectil, tal como se señala en el libro de texto. b) Elija 5 estudiantes que tomarán el tiempo en subir y bajar, aclare que el tiempo arranca al salir y termina al llegar al mismo punto desde donde partió. c) Instruya al resto de alumnos que ellos tienen que “observar” cuál altura alcanza respecto al marco de referencia. d) Dispare el cuerpo y solicite los tiempos para sacar un promedio. e) Dicte el valor promedio del tiempo para que los alumnos usen ese valor como Tiempo Total de Vuelo. f) Entre todos lleguen a un consenso de la altura que “la mayoría” observó fue alcanzada por la partícula, y la anotan.
Ahora cada subgrupo tendrá que CALCULAR la velocidad con que llegó al suelo; usando dicha velocidad, ahora calculan la altura máxima alcanzada.
Si algún grupo averigua velocidad final con la fórmula que incluye distancia y luego usan ese resultado para averiguar distancia, están cometiendo un error, pues están “reciclando” datos y falseando la respuesta, por eso deben averiguar velocidad final con la fórmula que incluye tiempo, el docente ayuda a los estudiantes mediante preguntas a identificar su error.
La persona docente concluye analizando el experimento en la pizarra haciendo estas preguntas que serán respondidas como lluvia de ideas y responden en el libro de texto las siguientes preguntas:
¿Qué factores inciden en que la altura observada no coincide exactamente con el resultado obtenido por cálculo?
¿De qué forma podríamos haber obtenido un resultado más exacto?
Una posible respuesta es usando una cámara de vídeo y observar el tiempo en la cámara, pero debe aclararse que en tal caso debemos estar seguros cuál unidad de tiempo usa la cámara y si es correcta la sincronización de movimiento y tiempo.
¿Qué ventaja hemos tenido de que 5 compañeros tomaran el tiempo y no solo una persona?
Aplicación
Los estudiantes de forma individual resuelven los ejercicios de la Evaluación del libro. Revisan sus respuestas con los compañeros y realizan las correcciones y anotaciones pertinentes.
El docente organiza a los estudiantes para llevar a cabo un rally, ver el Indago de la página 81 del libro. Mediante la utilización de los siguientes materiales: Cronómetro, carrito de fricción, cuerda, cuaderno, calculadora, hoja de fórmulas de MRUA. Tiempo promedio: Una hora.
La docente elegirá una zona del piso lisa y donde los carritos puedan moverse sin dificultad. Para la etapa 1 marcará el inicio y el final a los 1,5 m; para la etapa 2 marcará una distancia de 2 m. Proceso: Un rally es una competencia de “retos y velocidad”, este rally es de dos etapas y en cada etapa participan grupos de 3 alumnos.
La docente elige 2 jueces para la etapa 1 y otros dos jueces para la etapa 2, a cada juez se le asesora en privado qué aspectos verificar del cálculo de la etapa 1 y del cálculo de la etapa 2. A medida que van ganando, el docente revisa los cálculos de ambas etapas, si detecta errores, los devuelve y conversa del error con los jueces, así todos aprenden de los errores, finalmente el docente declara los ganadores: Etapa 1: Se cuenta a 3 y entonces los vehículos recorren la distancia asignada de 1,5 m, al llegar a la meta se debe calcular la aceleración del carro en ese trayecto.
Ellos disponen del material donde descubren que para averiguar aceleración la única fórmula para la cual disponen de datos es: d=v.t + (at2/2) Entonces cuando algún grupo calcula la aceleración se la llevan a los jueces de la etapa 1 (que son alumnos que no trajeron materiales y a quienes previamente se les ha explicado que revisar); cuando los jueces verifican que está bien resuelto (incluyendo el uso de unidades) entonces le da el pase a la etapa 2.
Explicar a los jueces de la etapa 2, que debido a que la velocidad inicial de los carritos de cuerda es cero, el producto v0 t es cero y como la distancia es 1,5 m, entonces el numerados es igual a 1,5 x 2= 3: de modo que los jueces de esta etapa básicamente verificarán si el resultado que les traen es igual a 3/t2. Estaba 2: cada grupo de estudiantes inicia en el momento en que los jueces les dan paso de la etapa 1 a la 2, aquí no hay cuenta a tres.
Cuando el carrito recorre la distancia asignada de 2 m para esta etapa, entonces averiguan la velocidad con que su carro llegó a la meta. Ellos nuevamente descubren en su material de estudio que con cualquiera de estas dos fórmulas pueden llegar a la respuesta pues tienen todos los datos (si es el mismo auto pueden asumir que es la misma aceleración, pero muchos preferirán volverla a calcular): Se introduce el tema de Caída Libre mediante una pequeña focalización con la siguiente actividad, separando al grupo en tríos y pidiendo que cada trío use un cronómetro. Sale con el grupo a un espacio abierto donde hará la demostración descrita mientras los alumnos toman datos para su posterior análisis.
El docente asigna una situación real:
Una motocicleta arranca desde el reposo en una carretera recta y acelera uniformemente. En cada segundo que pasa, el conductor aumenta su velocidad hasta alcanzar 20 m/s después de 10 segundos.
El estudiante elabora una tabla de valores, construye la gráfica y describe el tipo de movimiento.
Luego tal como se señala en el libro se resuelven los siguientes casos:
Imagina que trabaja con la Cruz Roja y necesitan rescatar a alguien al fondo de un río, ya que no están seguros si sus cuerdas llegan hasta el fondo, ¿cómo puede averiguar la profundidad desde el puente hasta el río?
O bien ésta otra actividad que es una variante de la anterior: Imagina que está con deseos de pintar una pared de un edificio de 20 pisos, para ello primero necesita calcular la altura del edificio, al no contar con una cinta métrica tan alta, proponga un método para averiguar esa altura con aceptable precisión. R/ simplemente dejando caer un cuerpo cualquiera y calculando el tiempo en caer, con ese dato podrá usar la fórmula estudiada.
Una vez realizados los experimentos, se procede en clase a analizar las implicaciones del movimiento rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA) horizontal y vertical, elaboran un mapa conceptual que resuma todo lo aprendido.
Al final el estudiante es capaz de responder las siguientes interrogantes básicas:
¿Puede describir dos situaciones reales en las que usted puede aplicar los conceptos aprendidos en MRU y MRUA?
¿Qué características tiene el MRU, MRUA, movimiento parabólico y caída libre?
¿Cuál es la diferencia entre los siguientes conceptos: ¿desplazamiento y distancia, velocidad y rapidez?
Los estudiantes realizan las Actividades de las páginas 90-92 del libro. Comparten los resultados con los compañeros.
Indicadores
Menciona generalidades del movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Brinda particularidades del movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Identifica las características del movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Propone ejemplos cotidianos en donde se represente el movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Enfoca el movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical hacia la redacción de problemas de física por resolver tanto teóricos como prácticos, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Plantea situaciones de la vida cotidiana donde se presentan el movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo acelerado horizontal y vertical, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Anota de forma general los pasos realizados para solucionar problemas con el movimiento rectilíneo de los cuerpos según su entorno, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Cita la importancia que tiene el movimiento de los cuerpos en situaciones del entorno cotidiano, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Resuelve problemas relacionados con el movimiento rectilíneo de los cuerpos según su entorno, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Relata los pasos realizados para solucionar el problema tomando en cuenta el movimiento rectilíneo de los cuerpos según su entorno, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Caracteriza la importancia que tiene el movimiento de los cuerpos en situaciones del entorno cotidiano, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
Vincula la importancia que tiene el movimiento de los cuerpos con situaciones del entorno cotidiano, mediante la realización de los ejercicios orales y escritos.
