SEMANA 16

SEMANA16 SESIÓN 46	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS (30 horas)
contenido temático	6.15 Cosmología: Origen y evolución del Universo.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Conoce los modelos actuales del origen y evolución del Universo. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico:  Video Cosmología.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor   presenta las preguntas siguientes: ¿Cuáles son las teorías del origen y fin del universo? Preguntas Superconductores Fibras ópticas Ventajas de la tecnología de la fibra óptica Desventajas de la fibra óptica Breve Historia de la Astronomía Big-Bang y Big Crunch Equipo 6 1 4 5 3 2 Respuestas Un superconductor es un material que no opone resistencia al flujo de corriente eléctrica por él. La superconductividad es una propiedad presente en muchos metales y algunas cerámicas, que aparece a bajas temperaturas, caracterizada por la pérdida de resistividad a partir de cierta temperatura característica de cada material, denominada temperatura crítica. Los superconductores también presentan un acusado diamagnetismo, es decir, son repelidos por los campos magnéticos. La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED. Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.  Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin congestiones.     Video y sonido en tiempo real.     Es inmune al ruido y las interferencias.     Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es también segura y no puede ser perturbada.     Carencia de señales eléctricas en la fibra.     Presenta dimensiones más reducidas que los medios pre-existentes.     El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos.     La materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza.     Compatibilidad con la tecnología digital.   La alta fragilidad de las fibras.   Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.   Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.   No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.   La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.   La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas La Astronomía nació casi al mismo tiempo que la humanidad. Los hombres primitivos ya se maravillaron con el espectáculo que ofrecía el firmamento y los fenómenos que allí se presentaban. Ante la imposibilidad de encontrarles una explicación, estos se asociaron con la magia, buscando en el cielo la razón y la causa de los fenómenos sucedidos en la Tierra. Esto, junto con la superstición y el poder que daba el saber leer los destinos en las estrellas dominarían las creencias humanas por muchos siglos. Muchos años de observación sentaron las bases científicas de la Astronomía con explicaciones más aproximadas sobre el universo. Sin embargo, las creencias geocentristas apoyadas por los grupos religiosos y políticos impusieron durante muchos siglos un sistema erróneo, impidiendo además el análisis y estudio de otras teorías. Hoy, la evolución y difusión de las teorías científicas han llevado a la definitiva separación entre la superstición (astrología) y la ciencia (Astronomía). Esta evolución no ha ocurrido pacíficamente, muchos de los primeros astrónomos "científicos" fueron perseguidos y juzgados. Teoría del Big Crunch: el fin del Universo. La teoría del Big Crunch es exactamente lo opuesto a la teoría del Big Bang. La teoría del Big Crunch explica el fin del universo, aunque lógicamente, no se sabe a ciencia cierta qué pasará si el universo termina. Esta teoría está basada en la teoría de la relatividad de Einstein. Las teorías del Big Bang y el Big Crunch están íntimamente relacionadas, ya que la segunda surge como consecuencia de la primera. Según la teoría del Big Bang, el universo está en constante expansión gracias a la gran explosión y a la fuerza gravitacional de atracción entre las galaxias, pero lo cierto es que esto no puede continuar siempre, ya que luego de la explosión el universo comienza a enfriarse y hacerse menos denso. Esto parece lógico, teniendo en cuenta que la fuerza de gravedad hace que los objetos caigan, si ninguna otra fuerza los atrae hacia ellos. Por eso, se cree que llegará un momento en que la gravedad ganará la partida a la expansión del universo, tras una lucha constante entre las dos fuerzas desde hace millones de años. -           Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -            Solicitar : -          estar atentos antes, durante y después de ver el video. -          Escribir en una hoja de papel, lo que se, que quiero saber y al final lo que aprendí. -          Escribir ideas e hipótesis sobre lo que van a ver. -          Escribir  tres a cinco detalles específicos del mismo, uno del principio, dos o tres de la parte media, y uno o dos del final. -          Que escriban algo nuevo que hayan aprendido del video en la tercera columna. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. 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.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	1 Programa de Estudios, Física I a IV, CCH, UNAM, México, 1993. http://www.molwick.com/es/astrofisica/185-teoria-big-bang.html

SEMANA 15

SEMANA15 SESIÓN 43	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.13 Nuevas tecnologías y nuevos materiales:  Láseres

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Conoce nuevos materiales y tecnologías y sus aplicaciones: Láser Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Realización de experimentos ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso. De laboratorio: Apuntador de rayo laser, Vaso de precipitados de 1000 ml, espejos, polvo de gis.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de la pregunta: ¿Qué estudia la nanotecnología? ¿Cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología? Nuevos materiales ¿Qué es un material superconductor? ¿El Grafeno? ¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales superconductores? Láseres ¿Qué es un rayo láser? ¿Cuáles son las aplicaciones del rayo láser? Equipo 5 1 3 2 6 4 Respuesta La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-. La medicina, la ingeniería, la informática, la mecánica, la física o la química son sólo algunas de las disciplinas que ya se están beneficiando o pronto lo harán de las posibilidades que ofrece la nanotecnología. Las posibilidades que ofrece son múltiples y ya hay en el mercado productos aplicados en la medicina y la cirugía (constituyen el 21% de los negocios nanotecnológicos de los Estados Unidos), en la informática (la potencia de las computadoras ha aumentado y lo seguirá haciendo), la alimentación (suministro de energía), la construcción de edificios (cementos, pinturas especiales), los cosméticos, tejidos textiles y sistemas para purificación y desalinización de agua. Un material superconductor es aquel que permite el paso de la electricidad sin ofrecer ninguna resistencia y sin generar ningún campo magnético. Si sólo cumple lo primero, podría decirse que es un conductor ideal. Transmitir energía: En un campo alternante se presenta histéresis magnética. Esta presencia crea regiones localizadas de sobrecalentamiento que tiende a volver normal al superconductor. Las aplicaciones de los materiales superconductores entran en dos categorías principales, transmisión de energía y magnetos superconductivos. Porción de cualquier forma de energía radiante que se propaga en línea recta. Haz luminoso emitido por un láser, que no se dispersa y puede dirigirse a mucha distancia con gran exactitud. Aplicaciones médicas, Industria textil, Impresión por láser , Tratamiento de calor, soldadura y corte, Fusión nuclear por láser, Discos ópticos y CD´s, Escáner de código de barra. Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: 1.- Rayo láser  Se usa un emisor láser de tipo común (llavero). Al apuntar con el emisor a una superficie se puede observar un punto rojo que corresponde a la incidencia del rayo láser sobre esa superficie. Si se espolvorea un polvo entre el emisor y el punto se puede observar el rayo láser debido a la reflexión del mismo en las partículas de polvo. 2.- Rayo láser dentro de un vaso de vidrio  Se utiliza  el vaso de precipitados dentro de la cual se coloca un poco de humo. Desde la parte externa de la caja se activa un emisor láser de tipo común (llavero), se puede observar el rayo solamente dentro de la caja fuera de ella no se percibe. 3.- Rayo láser a través del agua  Se utiliza  vaso de precipitados  con agua en la cual se ha agregado un poquito de leche. Se emite un rayo láser en la parte externa y se dirige de tal manera que atraviese la caja. Se puede observar que el rayo se ve claramente dentro de la caja pero no se percibe fuera de ella. 4.- Trayectoria de la luz en una superficie transparente  En vaso de precipitados que contiene humo se coloca un vidrio transparente en posición vertical. Al hacer incidir un rayo láser, formando un ángulo con la superficie de trasparente, se puede observar que parte del rayo atraviesa la superficie y otra parte se refleja en la misma, siendo de menor intensidad el rayo reflejado. 8.- Reflexión especular de la luz  Se utiliza el  vaso de precipitados contiene un poco de humo. Al hacer incidir un rayo láser, proveniente de un apuntador, sobre un espejo colocado en su base, se puede observar que el rayo se refleja de forma nítida. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. 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.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	www.laserlab.com.mx