Este volumen es uno de los dos que, en conjunto, comprenden los materiales de esta edición de Física; se trata de un enfoque único del curso de introducción a la física basado en cálculo. El contenido de cada volumen considera los temas que generalmente están incluidos en los programas universitarios en Latinoamérica. Este curso se basa en la premisa de que las metáforas innovadoras para enseñar conceptos básicos instruyen explícitamente a los estudiantes en los procesos de construcción de modelos físicos, y que el aprendizaje activo puede ayudarles a comprender la materia de una manera mucho más eficaz. Durante la ejecución de este proyecto he repensado completamente (desde cero) la presentación de cada tema, aprovechando la investigación en la educación de la física siempre que sea posible. Nada en este libro es sólo porque así es como siempre se ha hecho. Además, debido a que la investigación en educación de la física ha subrayado constantemente la importancia del aprendizaje activo, he tratado de proporcionar herramientas para que los profesores (tanto en el libro impreso como en línea) construyan una estructura de cursos coherente y auto consistente para el aula centrada en el alumno lo más fácil y práctica que sea posible.

Esta undécima edición de Fundamentos de sistemas digitales continúa una larga tradición de presentación de los fundamentos de la tecnología digital. Este texto expone conceptos básicos, reforzados con multitud de ilustraciones, ejemplos, ejercicios y aplicaciones. Además de los conceptos fundamentales, el texto incluye secciones de Lógica aplicada, secciones de Implementación, secciones de localización de averías, lógica programable y programación de dispositivos PLD, tecnologías de circuitos integrados y los temas especiales de conversión y procesamiento de señales, transmisión de datos, procesamiento de datos y control. En esta edición se han añadido nuevos temas y características pedagógicas, y también se han mejorado muchos otros temas.

En el presente trabajo de grado, en la modalidad de profundización, se presenta el diseño, la implementación y el análisis correspondiente al desarrollo de una estrategia metodológica para la enseñanza de la física relacionada con los contextos de los estudiantes para lograr aprendizajes significativos. La estrategia en mención se apoya en el análisis de un accidente de tránsito entre un automóvil y una motocicleta como una herramienta para la enseñanza de la física mecánica a estudiantes de grado décimo del curso 2S2 del Colegio Class IED de la localidad de Kennedy; previo a su implementación se llevó a cabo una encuesta para identificar factores, tales como el uso de las motocicletas en los hogares de los estudiantes, si habían estado involucrados en accidentes con este medio de transporte y, en caso afirmativo, las posibles causas a las cuales atribuían este tipo de accidentes, de otro lado, se realizó una revisión documental sobre las problemáticas que se presentan en el proceso de enseñanza de la ciencia. Asimismo, se revisaron aspectos teóricos de la metodología de enseñanza por aprendizaje activo, los cuales sirvieron como referente para la elaboración e implementación de la estrategia metodológica en las sesiones de clase. De igual manera se revisaron aspectos sobre las representaciones, la importancia de implementarlas en el desarrollo de las clases y las dificultades para su aplicación. En cuanto a la metodología de la investigación, esta es de tipo cualitativo, con un enfoque interpretativo, la cual buscó determinar cómo estaban comprendiendo el accidente los estudiantes con cada una de las representaciones, qué les llamó más la atención, y cómo explicaban lo sucedido. Los resultados de la implementación evidencian el interés generado en los estudiantes al hacer la lectura del texto del accidente, del mismo modo se observaron en las representaciones las diversas comprensiones, las diferentes causas a las cuales atribuían el accidente desde sus experiencias personales, y se evidenciaron las dificultades de los estudiantes para realizar algunas de las representaciones.

Nuestra intención al escribir este libro es que además de ayudarte a aprobar la unidad de aprendizaje Matemática y ciencia II señalada en el plan de estudios del Bachillerato General por Competencias (bgc) de la Universidad de Guadalajara, dejes de sufrir ansiedad y el aprendizaje de la unidad te resulte interesante, útil y divertido. Por ello, en este texto, a partir de un problema o una situación plantea dos al principio de cada Experiencia, tú (solo o en colaboración con tus compañeros) debes investigar y encontrar la solución, con lo que se espera que aprendas a aprender. Tu profesor te orientará y dará algunas explicaciones cuando lo considere necesario, para que puedas seguir aprendiendo de forma independiente. De esta manera, tus aprendizajes serán más significativos y perdurables; seguramente recurrirás a ellos cuando se te presente un problema fuera de la escuela.

La mecánica de fluidos es un tema atractivo y fascinante, con aplicaciones prácticas ilimitadas, que van desde los sistemas biológicos microscópicos hasta los automóviles, los aviones y la propulsión de naves espaciales. La mecánica de fluidos también ha sido históricamente una de las asignaturas más desafiantes para los estudiantes de licenciatura, porque el análisis adecuado de los problemas de mecánica de fluidos no sólo requiere el conocimiento de los conceptos, sino también experiencia e intuición física. Nuestra intención es que este libro, mediante sus cuidadosas explicaciones de los conceptos y su manejo de ejemplos prácticos, esquemas, figuras y fotografías, salve la brecha entre el conocimiento y su aplicación adecuada.

Nuestra intención al escribir este libro es que además de ayudarte a aprobar la unidad de aprendizaje Matemática y ciencia 1 señalada en el plan de estudios del Bachillerato General por Competencias (bgc) de la Universidad de Guadalajara, dejes de sufrir ansiedad y el aprendizaje de la unidad te resulte interesante, útil y divertido. Por ello, en este texto, a partir de un problema o una situación planteados al principio de cada Experiencia, tú (solo o en colaboración con tus compañeros) debes investigar y encontrar la solución, con lo que se espera que aprendas a aprender.

La secuencia de capítulos en esta decimosegunda edición es idéntica a la de la edición anterior. Lo nuevo son los perfiles de personalidad extendidos al principio de cada capítulo, que destacan a un científico, profesor o figura histórica que complementa el material del capítulo. Cada capítulo comienza con un montaje fotográfico de profesores, y en ocasiones de sus hijos, quienes dan vida a la enseñanza de la física.

¿Por qué una nueva edición de Competencias+Aprendizaje+Vida? Porque queremos facilitar la transición de estudiantes y docentes al nuevo modelo educativo, a través de una propuesta innovadora y vanguardista que contribuya a la formación integral de los estudiantes, fortaleciendo los cuatro pilares que enuncia la Unesco: aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a vivir juntos y aprender a ser. Para promover un punto de encuentro entre las disciplinas a partir de proyectos que fomenten la curiosidad y el análisis de un mundo interconectado e interdependiente. Nuestra propuesta pone a los jóvenes en el centro del aprendizaje para coadyuvar al desarrollo de habilidades socioemocionales y promover el trabajo entre pares, favoreciendo la inclusión y la equidad, así como la responsabilidad y liderazgos compartidos. Esta nueva edición refuerza el uso opcional y dirigido de la tecnología. Si existen las condiciones tecnológicas, los estudiantes tendrán alternativas de presentar numerosas actividades mediante aplicaciones o empleando recursos de la Web. Otras veces podrán realizar diversas actividades a partir de la búsqueda en sitios electrónicos. Este trabajo con la tecnología siempre será complementario y enriquecedor de los aprendizajes de los estudiantes. ¿Por qué estudiar Física 2? Porque promueve continuamente la reflexión acerca de los problemas comunes en el entorno actual. A lo largo de sus tres bloques y mediante un lenguaje sencillo, se desarrolla en el estudiante el interés por el quehacer científico, entendiéndolo como el estudio de los hechos, procesos y fenómenos que ocurren en su entorno. Porque propone una metodología de trabajo que permite a los estudiantes encontrar la utilidad en el aprendizaje de la composición de la materia-energía, así como sus cambios y su interdependencia para la resolución de problemas cotidianos y comprensión racional del entorno, referente al estudio del comportamiento de los fluidos, identificando la diferencia entre calor y temperatura, comprendiendo los fenómenos de la electricidad, entendiendo cómo ésta se transmite para el funcionamiento de los aparatos eléctricos presentes en el hogar, en la escuela, en la industria, entre otros. Porque cuando, en estas páginas, los jóvenes fortalecen sus competencias mediante procesos reflexivos y participativos, capaces de interpretar críticamente el entorno social y culturan en el que viven, promueven el trabajo interdisciplinario con el resto de las asignaturas.

El contenido de este libro incorpora esencialmente todos los temas de Mecánica habituales de una disciplina de Física General. Se han introducido ejercicios resueltos en todos los capítulos, situados en el interior de recuadros, y una serie de cuestiones y ejercicios propuestos al final de cada capítulo que deben servir para comprobar personalmente el nivel de asimilación alcanzado. Deseo agradecer al profesor Scala, una vez más, los muchísimos años de dedicación a la docencia en este Departamento de Física Aplicada de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid, fruto de la cual son los programas de las materias que ahora impartimos y la base de los conocimientos que utilizamos, así como la continuidad en sus orientaciones y consejos desde su actual puesto de profesor Emérito.

La termodinámica es una materia emocionante y fascinante que trata el tema de la energía, y desde hace mucho tiempo forma una parte esencial de los programas de estudio de la carrera de ingeniería en todo el mundo. Sus extensas áreas de aplicación abarcan desde los organismos microscópicos hasta los aparatos electrodomésticos, los vehículos de transporte, los sistemas de generación de energía eléctrica e incluso la filosofía. Este libro fundamental incluye material suficiente para dos cursos consecutivos de termodinámica. Se da por hecho que los estudiantes poseen conocimientos sólidos de cálculo y física.