Curso Internacional de Ciencia y Tecnología

Curso de Ciencias Para Profesores Julio 2013

20 de Julio 2013

Universidad Ricardo Palma

Organizado por:

Científicos Peruanos Jóvenes en el Perú y el Extranjero

Centro de Preparación para la Ciencia y Tecnología

Universidad Ricardo Palma

http://escueladeciencias.hol.es

Héctor G. Riveros Rotgé

Instituto de Física UNAM

riveros@fisica.unam.mx

www.fisica.unam.mx/personales/hgriveros

www.youtube.com/ifunam

¿Cómo fomentar el Pensamiento

Crítico?

Enseñanza – Proceso de integración

a la sociedad moderna

• Español – Comunicación

• Matemáticas – Utilitarias

• Ciencias Sociales – Ubicación

• Ciencias Naturales – Comprensión del

mundo moderno

• Educación Física – Cuerpo sano

Investigación en Enseñanza

Centrado en el Profesor

Centrado en el Estudiante

Constructivismo

Hay muchas propuestas

Educación de Calidad – Muchas definiciones

¿Cómo la medimos?

Síntesis - Enseñar a razonar

Memorizar ya no basta

Razonamientos: Inducción - Deducción

Temas pretexto para razonar

Redactar evaluación antes

Pensamiento Crítico

¿Para que sirven las Ciencias Naturales?

Para entender al mundo moderno

Para enseñar a razonar

El tema es un pretexto

Entender causa placer

A los seres humanos los mueve:

El temor al dolor

El amor al placer

Entender es placentero

¡Las demostraciones causan placer!

Principio de Arquímedes

Se puede usar para:

Memorizar

Inducir

DeducirM

Video Principio de Arquímedes

http://www.youtube.com/watch?v=TzImw-PMGgM

Sonido en tubo girando

• Se produce sonido al hacer girar un

tubo corrugado por dentro

• El tono se hace mas agudo al aumentar

la velocidad de giro

• El cambio de tono no es gradual, es a

saltos

• ¿El sonido se produce adentro o afuera

del tubo?

Pulso de aire

• Lata cilíndrica con membrana en un extremo y

agujero circular en el otro extremo

• Golpeando la membrana se produce un pulso

de aire capaz de apagar una vela

• Marcando con humo se observa el pulso en

forma de dona perdiendo velocidad por

fricción con el aire.

• ¿Qué viaja más rápido, el pulso o el sonido?

¿Cómo vemos?

• ¿Necesitamos que haya luz para

ver?

• ¿Nuestros ojos emiten luz, como

Superman emite rayos X?

Respuestas

Sonido en tubo girando

• Si se tapa el tubo con la mano, el sonido

desaparece, el sonido es dentro del tubo

• Al girar, el aire es expulsado por el

extremo que gira y chocando con las

corrugaciones entra en resonancia a las

frecuencias de resonancia de un tubo

abierto por ambos extremos.

Video ¿Por qué produce sonido un tubo

corrugado girando http://www.youtube.com/watch?v=r7-WAwbZ0Bc

¿Cómo se produce el sonido en un tubo corrugado giratorio?

http://www.youtube.com/watch?v=Ky6YnqnBYS8

¿Cómo se produce el sonido en un tubo corrugado

giratorio? - Respuesta

Pulso de aire

• El sonido viaja mas rápido. El ruido que

genera el pulso llega a todo el cuarto

antes de apagar la vela

• Produce una dona de aire, que se mueve

sin mezclarse con el aire estático. La

fricción con el orificio al salir, le produce

un giro que hace estable a la dona

Video Pulso de aire

marcado con humo

http://www.youtube.com/watch?v=HuTZ-YMlFkM

Pulso de Aire

¿Cómo vemos?

• Cada punto de un objeto emite luz que es

enfocada por cada ojo en la retina,

produciendo dos imágenes que el cerebro

interpreta dando la tercera dimensión

• No podemos ver en la oscuridad

• Nadie emite nada con los ojos

Video de youtube

Buscar “glass harp”

Duo glass

Sugar Plum Fairy

o una de Rober tiso http://www.youtube.com/watch?v=yI-V5YgpY9o

¿Podemos hacer un instrumento?

¿Cómo cambian el tono de la copa

Frotando o golpeando

¿Podemos medir las frecuencias?

¿Cuáles son las frecuencias de las

notas musicales?

Do Re Mi Fa Sol La Si

262 294 330 349 392 440 494

523 587 659 698 784 880 988

1047 1175 1319 1397 1568 1760 1976

Video Como entonar una Copa

musical

http://www.youtube.com/watch?v=Xuc58GOyzD8

¿Cuáles fuentes de luz conoces?

Focos

Lámparas fluorescentes

Las estrellas

Apuntadores láser

Light Emitting Diode LED

?

¿Cómo podemos ver los colores

de la luz?

• Haciendo pasar un rayo de luz por un

prisma de vidrio, plástico, agua o gelatina

• Mediante una rejilla de difracción (rayas

muy juntas) que se puede obtener de un

disco compacto desechado

¿Qué le pasa a un rayo de luz

cuando incide en una superficie?

¿Pared o espejo?

• Pared - Se refleja en todas direcciones

• Espejo plano – Se refleja como rayo

• ¿Cómo es el ángulo de incidencia

comparado con el de reflexión?

• iguales

¿Qué le pasa a un rayo de luz cuando incide

del aire a un medio transparente (agua)?

• Parte se refleja

• Parte se refracta (penetra dentro del agua)

• El rayo refractado se desvía hacia la normal a

la superficie. Máximo < de refracción 49°

• La energía incidente se divide entre los rayos

reflejado y refractado

• La luz viaja mas despacio dentro del agua

¿Qué le pasa a un rayo de luz cuando

incide del agua al aire?

• Parte se refleja

• Parte se refracta (penetra dentro del aire)

• El rayo refractado se desvía de la normal a la superficie. Para 49° de incidencia, 90° tiene el refractado ¡Sale paralelo a la superficie!

• Si el ángulo de incidencia es mayor, toda la luz se refleja, ¡es un espejo!

¿Cuál es la velocidad de la luz?

• En el vacío es “c”= 300 000 km/s

• En el agua es v = 225 600 km/s

• En el vidrio es v = 200 000 km/s

• Indice de refracción n = c/v

• n(agua) = 1.33

• n(vidrio) = 1.5

Video reflexión y refracción de

laluz en aire-agua http://www.youtube.com/watch?v=UV3M3-d4oJo

Reflexión y refracción de la luz en aire-agua

¿Cómo se forma una imagen?

• Cuando la luz de un punto del objeto,

después de reflejarse o refractarse parece

venir de otro punto llamado imagen

• En un espejo plano el punto imagen está

en la línea perpendicular al espejo y a la

misma distancia detrás del espejo

¿Qué hace una lupa (lente convergente)?

• Rayos paralelos a su eje los hace convergir en un punto llamado foco (distancia focal)

• Rayos que pasan por el foco salen paralelos al eje

• Los rayos paralelos del sol forman su imagen en el foco. Una lente grande con mucha superficie, capta mucha energía ¡quema!

Héctor G. Riveros Rotgé

Instituto de Física UNAM

riveros@fisica.unam.mx

www.fisica.unam.mx/personales/hgriveros

www.youtube.com/ifunam