Ampliació de Física
Investigar fenòmens i prendre decisions amb evidències.
Capítol 1
Mètode científic
3 unitats
-
Començar
Una pregunta física que es pugui contrastar
La unitat transforma una observació propera en una pregunta contrastable, una hipòtesi justificada i un disseny amb variables ben definides. El procés culmina en un protocol reproduïble que es prova a petita escala, es revisa amb criteris explícits i queda preparat per obtenir evidències.
-
Començar
Mesurar i reconèixer els errors
Mesurar exigeix relacionar valor, unitat, instrument, procediment i incertesa. L’exactitud es valora respecte d’una referència, la precisió mitjançant la concordança entre repeticions, i les fonts sistemàtiques i aleatòries requereixen estratègies de millora diferents.
-
Començar
De les dades a una conclusió compartida
La unitat transforma registres experimentals en conclusions revisables: organitza dades, descriu centre i dispersió, selecciona gràfics i interpreta tendències. Culmina en un informe breu i una defensa que connecten evidència i afirmació, expliciten límits i incorporen retorn justificat.
Capítol 2
Cinemàtica
7 unitats
-
Començar
Descriure un moviment amb gràfics
La unitat relaciona posició, velocitat i acceleració amb el temps mitjançant taules, equacions i gràfics. Els pendents i les àrees permeten passar entre variables, mentre que els residus i les limitacions experimentals permeten contrastar un model amb dades reals.
-
Començar
Moviment rectilini observat i ideal
La unitat mostra com passar d'un moviment enregistrat a una comparació rigorosa entre MRU i MRUA. El calibratge, els ajustos, els residuals i la incertesa permeten decidir quin model és compatible amb les dades i justificar-ne les limitacions.
-
Començar
Dissenyar una recerca de moviment rectilini
La unitat desenvolupa una recerca completa de moviment rectilini: pregunta, hipòtesi, variables, protocol, repeticions, vídeo, sensors i càlcul. La contrastació final compara quantitativament els mètodes i fonamenta una conclusió amb limitacions i propostes de millora.
-
Començar
Moviment circular amb magnituds angulars
Les magnituds angulars θ, ω i α descriuen el gir i es relacionen amb s, v i at multiplicant pel radi. El període i la freqüència determinen ω, mentre que ac = v²/r = rω² explica el canvi de direcció fins i tot en MCU. Una resolució completa requereix unitats coherents, model justificat i interpretació física.
-
Començar
MCU i MCUA sota observació
La unitat desenvolupa un procés complet per observar moviments circulars, obtenir θ(t), estimar ω i α i contrastar els models MCU i MCUA. Gràfics, ajustos, residus i incerteses permeten justificar coincidències i discrepàncies en un informe reproduïble.
-
Començar
Trajectòries compostes
Els moviments compostos es poden estudiar mitjançant components simultànies de posició, velocitat i acceleració. Aquesta descomposició permet predir projectils i moviments relatius, i contrastar les prediccions amb dades tot reconeixent les limitacions dels models.
-
Començar
Un moviment compost real
La unitat desenvolupa una investigació segura d’un moviment compost mitjançant vídeo o sensors. Des del disseny fins al dossier, les dades es calibren, es comparen amb un model ideal i s’interpreten mitjançant residus, incerteses i proves alternatives.
Capítol 3
Estàtica i dinàmica
6 unitats
-
Començar
Forces i equilibri de partícules i sòlids
La composició vectorial de forces permet decidir si una partícula accelera o manté la velocitat. En sòlids rígids també cal estudiar els moments: només quan la força i el moment resultants són nuls hi ha equilibri complet.
-
Començar
Posar a prova les lleis de Newton
La unitat transforma les lleis de Newton en hipòtesis quantitatives, dissenya controls per separar força i massa i tracta les dades mitjançant mitjanes, gràfiques i residus. Les conclusions han de valorar les discrepàncies amb prudència i atribuir-les només a interaccions o limitacions comprovables.
-
Començar
Fregament, elasticitat i trajectòria
La unitat construeix explicacions dinàmiques a partir de diagrames de cos lliure, suma de forces i dades de moviment. Els models de fregament, elasticitat, gravitació i moviment circular tenen hipòtesis i dominis de validesa que les evidències poden confirmar o obligar a revisar.
-
Començar
Una investigació de forces
La unitat guia una investigació completa d’estàtica o dinàmica: formular una hipòtesi contrastable, controlar variables, mesurar amb incertesa i comparar dos mètodes. El procés culmina en un informe delimitat pels resultats i les limitacions, defensat i revisat entre iguals.
-
Començar
Impuls, moment lineal i interacció
El moment lineal p⃗ = mv⃗ descriu l’estat de moviment, i l’impuls resultant J⃗ = F⃗mitjanaΔt n’explica el canvi: J⃗ = Δp⃗. En tota interacció, els cossos reben forces iguals i oposades, però les seves acceleracions poden diferir perquè depenen de la massa.
-
Començar
Col·lisions i conservació del moment
La conservació del moment lineal es contrasta comparant els moments totals abans i després d’una col·lisió en un sistema ben delimitat. Sensors o vídeos proporcionen velocitats, i la discrepància s’ha d’interpretar tenint en compte la incertesa, les forces externes i el calibratge abans de formular una conclusió argumentada.
Capítol 4
Energia
5 unitats
-
Començar
Treball, potència i rendiment
El treball descriu transferències d’energia causades per forces, i la potència n’indica la rapidesa. El rendiment compara la part útil amb l’entrada total; mesurar-lo exigeix definir el sistema, controlar variables i valorar les incerteses.
-
Començar
Energia mecànica en sistemes reals
L’energia mecànica relaciona moviment i configuració, però la seva conservació depèn del sistema i de les transferències considerades. En un experiment real, el balanç s’ha de construir amb dades calibrades i les discrepàncies s’han de quantificar, comparar amb la incertesa i explicar físicament.
-
Començar
Temperatura i transferències d’energia
La unitat connecta temperatura, transferències i conservació de l’energia amb el treball experimental. Els balanços només són interpretables si el sistema està ben delimitat i les mesures incorporen controls i incertesa.
-
Començar
Una recerca sobre conservació de l’energia
La unitat desenvolupa una recerca sobre la conservació de l’energia mecànica des de la pregunta fins a l’informe revisat. El contrast de prediccions, fotocèl·lula i vídeo permet quantificar discrepàncies, valorar límits del model i construir conclusions col·laboratives prudents.
-
Començar
Física per millorar un problema proper
La unitat guia una investigació completa: delimitar un problema proper, formular una hipòtesi, obtenir dades comparables, analitzar canvis i valorar alternatives. El resultat és un prototip o una proposta sostenible, segura i viable, amb indicadors que permeten revisar-la.
Capítol 5
Mètode científic
1 unitat