Rencana Pelajaran Teknis | Dilatación: Superficial

Tujuan

Durasi: (10 - 15 minutos)

El objetivo de esta etapa del plan de clase es garantizar que los estudiantes comprendan los conceptos fundamentales de la expansión térmica, relacionándolos con situaciones prácticas y el mundo laboral. Desarrollar habilidades prácticas es clave para que los alumnos puedan aplicar el conocimiento teórico en contextos reales, como en ingeniería e industria, donde la expansión térmica puede afectar la integridad estructural de materiales y componentes.

Tujuan Utama:

1. Entender los conceptos básicos de la expansión térmica y su aplicación a diferentes materiales.

2. Resolver problemas prácticos relacionados con la expansión térmica de cuerpos sólidos.

3. Aplicar los conocimientos adquiridos para resolver problemas específicos, como la expansión de agujeros en chapas.

Tujuan Sampingan:

Pengantar

Durasi: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa es contextualizar el tema de la expansión térmica, conectándolo a realidades actuales y en el mercado laboral, además de despertar el interés y la curiosidad de los estudiantes mediante una actividad introductoria atractiva.

Keingintahuan dan Koneksi Pasar

¿Sabías que los puentes y rutas elevadas cuentan con juntas de expansión para evitar daños estructurales debido a cambios de temperatura? También, en la industria aeroespacial, es fundamental tener en cuenta la expansión térmica de los materiales para prevenir fallos catastróficos en las aeronaves. En la fabricación de electrónica, como celulares y computadoras, controlar la expansión de los materiales es necesario para evitar fallas.

Kontekstualisasi

La expansión térmica es un fenómeno físico que sucede cuando los materiales sólidos se expanden o contraen debido a cambios de temperatura. Este concepto es fundamental no solo en física, sino también en numerosas aplicaciones prácticas en la vida cotidiana, como construcción, fabricación de componentes mecánicos e ingeniería de materiales. Comprender cómo se comportan los materiales ante diferentes temperaturas es vital para asegurar la seguridad y durabilidad de estructuras y dispositivos.

Kegiatan Awal

Guía a los estudiantes para que miren un breve video de 3 minutos que muestra la expansión térmica en diferentes materiales. Luego de ver el video, plantea la siguiente pregunta provocativa: ¿Cómo crees que la expansión térmica puede influir en la seguridad de un edificio durante diferentes estaciones del año?

Pengembangan

Durasi: (60 - 65 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es asegurarse de que los estudiantes comprendan y apliquen los conceptos de expansión térmica en situaciones prácticas y en el mercado laboral. A través de la construcción de modelos y la resolución de problemas, los estudiantes desarrollan habilidades prácticas y reflexivas que son esenciales para su desarrollo académico y profesional.

Topik

1. Concepto de expansión térmica

2. Coeficiente de expansión térmica

3. Aplicaciones prácticas de la expansión térmica

4. Problemas que involucran agujeros en chapas de metal

5. Impacto de la expansión térmica en diferentes materiales y estructuras

Pemikiran tentang Subjek

Orientá a los estudiantes a reflexionar sobre cómo la expansión térmica puede impactar en estructuras cotidianas, como puentes, edificios y vehículos. Preguntales cómo creen que los ingenieros y arquitectos enfrentan estos problemas en la práctica, y qué medidas son necesarias para asegurar la seguridad y durabilidad de construcciones y dispositivos.

Tantangan Kecil

Mini Desafío: Construir un Puente con Juntas de Expansión

Los estudiantes construirán un modelo de un puente utilizando materiales simples, como palitos de helado, pegamento caliente y bandas elásticas. El modelo debe incluir juntas de expansión que permitan la expansión y contracción de la estructura debido a cambios de temperatura.

1. Divide a los estudiantes en grupos de 4 a 5 miembros.

2. Proporciona los materiales necesarios: palitos de helado, pegamento caliente, bandas elásticas y una base de cartón.

3. Indica a los grupos que diseñen y construyan un pequeño puente, incorporando juntas de expansión hechas de bandas elásticas.

4. Una vez construido, pídeles a los grupos que expliquen cómo funcionan sus juntas de expansión y por qué son importantes.

5. Facilita una discusión sobre los desafíos encontrados y las soluciones propuestas por los grupos.

Fomentar habilidades prácticas de construcción y diseño, así como comprender la importancia de las juntas de expansión en estructuras expuestas a cambios de temperatura.

**Durasi: (40 - 45 minutos)

Latihan Evaluasi

1. Calcula el cambio de área de una hoja de aluminio de 2m² cuando la temperatura sube de 25°C a 75°C. El coeficiente de expansión superficial del aluminio es 48 x 10^-6 °C^-1.

2. Una hoja de acero presenta un agujero circular con un radio inicial de 5 cm. La temperatura de la hoja aumenta 50°C. Sabiendo que el coeficiente de expansión superficial del acero es 24 x 10^-6 °C^-1, determina el nuevo radio del agujero.

3. Explica cómo la expansión térmica podría afectar la seguridad de una vía de tren en un día muy caluroso.

Kesimpulan

Durasi: (10 - 15 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es consolidar el aprendizaje, asegurando que los estudiantes comprendan la relevancia práctica de los conceptos estudiados. Al promover la discusión y la reflexión sobre el tema, los alumnos tienen la oportunidad de interiorizar el conocimiento, conectando la teoría con la práctica y entendiendo sus aplicaciones en el mercado laboral y la vida cotidiana.

Diskusi

Guía a los estudiantes para discutir lo que aprendieron a lo largo de la clase, poniendo énfasis en las aplicaciones prácticas de la expansión térmica. Pregúntales sobre los desafíos que enfrentaron durante el mini desafío de construcción del puente y pídele que compartan cómo resolvieron dichos problemas. Facilita una reflexión sobre cómo los conceptos teóricos se aplicaron en la práctica y cómo este conocimiento puede ser útil en sus futuras carreras, ya sea en ingeniería, arquitectura u otros campos relacionados.

Ringkasan

Recapitula los temas principales tratados, enfatizando el concepto de expansión térmica, el coeficiente de expansión térmica y las aplicaciones prácticas de estos conceptos. También destaca los problemas resueltos que involucran agujeros en chapas de metal y la importancia de las juntas de expansión en estructuras sometidas a cambios de temperatura.

Penutupan

Explica a los estudiantes cómo la lección conectó teoría con práctica y aplicaciones en el mercado laboral. Enfatiza la importancia de entender la expansión térmica para garantizar la seguridad y durabilidad de diversas estructuras y dispositivos en la vida cotidiana. Concluye subrayando que el conocimiento adquirido es esencial no solo para la física, sino también para muchos campos profesionales, y que la capacidad de aplicar conceptos teóricos en situaciones reales es una habilidad valiosa en el mercado laboral.