1. ” Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso
Climático
UNIVERSIDAD NACIONAL
DEL CALLAO
FACULTAD DE CIENCIAS
NATURALES Y MATEMÁTICA
METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA
PLAN DE CLASE MODELO
“PRINCIPIO DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA”
ALUMNO:
MARCO ANTONIO ALPACA CHAMBA
ESCUELA PROFESIONAL DE:
FÍSICA
PROFESOR: Lic. Jorge Y. Aliaga Collazos.
Ciudad universitaria, 03 de Diciembre del 2014

2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICA
ESCUELA PROFESIONAL DE FÍSICA
AREA DE HUMANIDADES
-CURSO: METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA
-PROFESOR: Lic. Jorge Y. Aliaga Collazos
-Documento: Plan de clase Modelo
I.-DATOS INFORMATIVOS
-Motivo: Clase modelo Demostrativa
-Docente-Participante: Marco Antonio Alpaca Chamba
-Tema central: Energía mecánica
-Temas específicos:
La energía cinética
La energía potencial
Principio del trabajo y la energía
II.- ADMINISTRACIÓN DE APRENDIZAJE
1. Motivación
2. Adquisición
3. Elaboración
4. Fijación-Refuerzo
5. Comprobación.
III.-DATOS REFERENTES A LA CLASE
1.-Objetivos.- Al final de la clase los alumnos serán capaces de:
a.- Objetivo General: Conocer y comprender el concepto de energía, sus principales formas y
cómo la energía se transfiere de una forma a otra haciendo un trabajo.
b. – Objetivos Específicos:
-Descubrir un concepto de energía, que permita dar explicación a los fenómenos físicos, pero
enmarcados en la física clásica.
-Conocer algunas formas de energía que se presentan en la naturaleza.
-Establecer el principio del trabajo y la energía.
2. -Contenidos:
Preguntas motivadoras:
¿Qué tienen en común con las moléculas, los coches, los ríos, y el viento? Una respuesta es
que todas estas cosas se mueven debido a la energía. ¿Qué es la energía? ¿Cómo causa la
energía el movimiento? Usted sabe que "todo lo que sube tiene que bajar" pero ¿puede
explicar por qué? Estas son algunas de las preguntas que encontrará contestado en este tema.
Sub-temas:
Introducción a la energía
Tipos de energía
¿Cómo hacer que un objeto transfiera una forma de energía a otra forma?
Principio del trabajo y la energía
Resumen
Conclusión

3. 3.- Metodología:
-Inductivo
-Deductivo
-Holístico
-Heurístico
-Sintético
4.- Acciones
Saludo y presentación del tema, motivar, exponer y argumentar, comentar y concluir, responder
a las dudas, finalizar
5.- Medios de material didáctico
Medios auxiliares: Imágenes y Diapositivas de Síntesis.
Material didáctico: Pizarra, tiza o plumones.
6. -Cronograma:
20 minutos.
-Introducción: 5 minutos
-Exposición: 10 minutos
-Conclusiones y palabras finales: 5 minutos.
7.- REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:
Para el profesor:
-TIPLER, PA. FÍSICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA Ed Reverté
-DOUGLAS C. GIANCOLI Física para Universitarios
Para el alumno:
-ALONSO-FINN, “FISICA”, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana
-Frederick J. Bueche Fisica general McGraw-Hill Interamericana de España
10 de diciembre del 2014
Atentamente
El docente participante

4. Introducción a la Energía.
En los términos más amplios posibles, la física es el estudio de la relación entre la materia y la
energía. La materia es el "material" del universo, todo a nuestro alrededor que tiene masa y
ocupa un espacio. A diferencia de la materia que experimentamos todos los días con nuestros
cinco sentidos, la energía no tiene cuerpo o sustancia. Más bien, es el combustible que hace que
la materia se mueva. Sin energía, la materia sería "inerte". No tendría movimiento, ni calor, ni
luz.
En la física, la energía se define comola capacidad para hacer un trabajo. A fin de que la materia
se vuelva energía, se requiere hacer trabajo sobre él. El trabajo es el proceso de transferencia
de energía en otra a partir de una de sus muchas formas.
Tipos de Energía
La energía es el combustible de un objeto. Cuando el trabajo se está haciendo en el objeto, la
cantidad de combustible que el objeto tiene cambia. Este combustible se puede expresar de
muchas maneras diferentes.
Los dos principales tipos de energía son la energía cinética y la energía potencial.
La energía cinética es la energía del movimiento, la energía que sabemos que existe porque se
observa una pieza de materia en movimiento. Un objeto que se mueve más rápido, tiene más
energía cinética.
La energía térmica o calorífica es la energía que genera objetos calientes. Es una forma de
energía cinética en el nivel molecular. Cuando hervimos el
agua en una tetera, estamos aumentando la energía cinética
de cada partícula de agua en la tetera. La energía cinética
colectiva de todas estas partículas se llama energía térmica.
El "silbido" familiar de una tetera ilustra cómo la energía
térmica del vapor en expansión podría ser objeto de un uso
para hacer un trabajo.
La energía potencial es energía que está almacenada o energía que no está realmente en uso
en el momento actual. Hay siete tipos de energía potencial:

5. Energía potencial gravitatoria es la energía almacenada en un objeto debido a su altura en una
zona donde la fuerza de gravedad puede actuar sobre ella para
hacerla caer. El agua en la parte superior de las Cataratas se puede
decir que tiene la energía potencial gravitatoria ya que puede ser
utilizado para hacer un trabajo.
Energía potencial elástica es la energía
almacenada por el doblado, estiramiento o compresión de la materia.
Energía química potencial es la energía que se almacena en los enlaces
químicos de la materia y puede ser liberado por medio de una reacción
química. Un sándwich, la gasolina son ejemplos de energía química
potencial.
Energía potencial eléctrica es la energía almacenada cuando las
cargas eléctricas estáticas se mantienen a cierta distancia.
Energía potencial magnética, como la energía potencial eléctrica, se almacena en el espacio
entre dos imanes.
La energía radiante es una forma complicada de la energía potencial que es realizada por ondas
electromagnéticas. Como una de estas ondas de energía radiante viaja, la energía almacenada
se desplaza entre una forma de energía potencial eléctrico y magnético. Ambas formas visibles
e invisibles de energía radiante provienen de fuentes tales como el Sol. La energía radiante
puede hacer un trabajo sobre la materia mediante la transferencia de su energía a otras formas,
como el calor.

6. Energía potencial nuclear es la energía almacenada en el núcleo de un átomo que está
esperando a ser liberado en una reacción nuclear.
¿Cómo hacer que un objeto transfiera una forma de energía a otra forma?
El elemento común es que para realizar un trabajo, una fuerza debe aplicarse. En otras palabras,
la energía es transferida al aplicar una fuerza al objeto que recibe la energía.
Figura 2 Cuanto mayor sea la distancia, más trabajo se hace
La Figura 2 muestra que si la fuerza se aplica sobre un desplazamiento mayor, entonces la
cantidad de energía transferida o el trabajo realizado será mayor. Podemos calcular
cuantitativamente la cantidad de trabajo realizado mediante el uso de la siguiente fórmula:
, donde es la fuerza aplicada en newtons (N), es el desplazamiento
en metros (m), y W es el trabajo en newton-metros (N.m).
1 N.m se le da el nombre de la unidad derivada del joule (J).

7. PRINCIPIO DEL TRABAJO Y LAENERGÍA
Considere una partícula de masa m que se somete a una fuerza F y que se mueve a lo largo de
una trayectoria que es rectilínea o curva (figura 3).
Figura 3
Al expresar la segunda ley de Newton en términos de las componentes tangenciales de la fuerza
y de la aceleración, se escribe:
, donde v es la velocidad de la partícula. Al recordar que v =
ds/dt, se obtiene
Al integrar desde A1, donde s = s1 y v = v1, hasta A2, donde s = s2 y v = v2, se escribe:
El miembro de la izquierda de la ecuación (13.8) representa el trabajo U1→2 de la fuerza F ejercida
sobre la partícula durante el desplazamiento de A1 a A2, el trabajo U1→2 es una cantidad escalar.
La expresión 1/2mv2
es también una cantidad escalar; se define como la energía cinética de la
partícula y se denota mediante T. Se escribe:
Al sustituir en (13.8), se tiene;
, la cual expresa que, cuando la partícula se mueve de A1 a A2 bajo la
acción de una fuerza F, el trabajo de la fuerza F es igual al cambio de la energía cinética de la
partícula. Lo anterior se conoce como el principio del trabajo y la energía. Al rearreglar los
términos en (13.10), se escribe
Así, la energía cinética de una partícula en A2 puede obtenerse agregando a su energía cinética
en A1 el trabajo realizado durante el desplazamiento de A1 a A2 que lleva a cabo la fuerza F
ejercida sobre la partícula. Al igual que la segunda ley de Newton de la cual se deriva, el principio
del trabajo y la energía se aplica sólo con respecto a un marco de referencia newtoniano. La

8. rapidez v que se emplea para determinar la energía cinética T debe, por lo tanto, medirse con
respecto a un marco de referencia newtoniano.
Puesto que tanto el trabajo como la energía cinética son cantidades escalares, su suma puede
calcularse como una suma algebraica ordinaria, considerándose el trabajo U1→2 positivo o
negativo de acuerdo con la dirección de F. Cuando varias fuerzas actúan sobre la partícula, la
expresión U1→2 representa el trabajo total de las fuerzas que actúan sobre la partícula; ésta se
obtiene sumando algebraicamente el trabajo de las diversas fuerzas.
CONCLUSIÓN:
Por consiguiente, la energía cinética de una partícula representa también la capacidad para
realizar trabajo asociado con la velocidad de la partícula.
REFERENCIABIBLIOGRÁFICA:
TIPLER, PA. FÍSICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA Ed Reverté
DOUGLAS C. GIANCOLI Física para Universitarios
ALONSO-FINN, “FISICA”, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana