SaberesTrimestre 1
Saberes · 2° de Telesecundaria

Ciencia para destacar en el deporte

Producto: Demostración de las leyes de Newton

planeación - Que pasa con el magnetismo y los imanes?
TELESECUNDARIAS 2° GRADO TRIMESTRE 3
CAMPO FORMATIVOSaberes y Pensamiento Científico
DISCIPLINASMatemáticas, Biología, Física y Química.
NOMBRE DEL PLANTEL _________________________ CCT _________________________ DOCENTE _________________________
CICLO ESCOLAR_________________________ TRIMESTRE3 GRADOSegundo GRUPO(S)_________________________
TOTAL DE HORAS A LA SEMANA LENG.SPC. ENS.DHyLC. COMUNIDAD_________________________
CONTENIDO INTEGRADO
La física del deporte abarca fenómenos como la aerodinámica, la fricción y el efecto Magnus que determinan el rendimiento deportivo. La aerodinámica estudia cómo el aire afecta los objetos en movimiento: un ciclista en posición aerodinámica reduce la resistencia del aire en un 30% (de ~40 N a ~28 N a 40 km/h). El efecto Magnus, descubierto en 1852, explica por qué los balones con "efecto" (chanfle) curvan su trayectoria: la rotación del balón crea una diferencia de presión que desvía su recorrido (un tiro libre de Roberto Carlos en 1997 curvó 3.5 metros). La fricción estática y cinética son esenciales: los tacos de fútbol aumentan la fricción con el pasto de μ = 0.4 a μ = 0.8. La nutrición deportiva proporciona la energía: un maratón consume ~2,600 kcal, equivalentes a 650 g de carbohidratos. Los récords olímpicos muestran mejoras promedio de 1-2% por década gracias a la ciencia.
SUBCONTENIDOS
Física:
Aerodinámica: fuerza de arrastre F = ½ρv²CdA (densidad del aire ρ = 1.225 kg/m³, coeficiente de arrastre Cd, área frontal A). Efecto Magnus: balón con topspin → baja más rápido; balón con backspin → flota más. Fricción: Ff = μN, estática (μs) y cinética (μk). Eficiencia energética: 1 kcal = 4,186 J. Energía cinética: Ec = ½mv².

Matemáticas:
Cálculo de resistencia del aire: un ciclista con A = 0.5 m², Cd = 0.88, v = 11.1 m/s (40 km/h), F = ½×1.225×123.21×0.88×0.5 = 33.2 N. Fricción: una persona de 70 kg sobre pasto con μ = 0.6, Ff = 0.6×70×9.81 = 412 N. Análisis de récords: la mejora en 100 m planos de 1912 (10.6 s) a 2009 (9.58 s) es de 9.6%, o 0.96% por década. Gráficas de tendencia.

Tecnología:
Túnel de viento para probar posiciones aerodinámicas y equipamiento. Trajes de competencia: el LZR Racer de Speedo redujo la fricción en natación un 10% (prohibido desde 2010). Balones con textura aerodinámica: el Adidas Jabulani (2010) fue criticado por su trayectoria impredecible. Nutrición deportiva basada en ciencia: carga de glucógeno, hidratación, suplementación con cafeína (mejora rendimiento 3-5%). Apps de análisis: Strava mide velocidad, potencia y cadencia.

EJES ARTICULADORESPensamiento Crítico, Vida Saludable, Interculturalidad Crítica.
PROYECTOS DE INTEGRACIÓN COMUNITARIA CON QUE SE VINCULAN
PROYECTO DE AULAInvestigar y analizar aspectos de electricidad, magnetismo, energía y sus aplicaciones cotidianas, sintetizando los hallazgos en un(a) acuerdos de convivencia armonica que demuestre comprensión y capacidad de comunicación.
PROYECTO DE ESCUELAExposición científica escolar donde los equipos presenten su Demostración de las leyes de Newton sobre “Ciencia para destacar en el deporte”, demostrando sus experimentos, gráficas y conclusiones ante compañeros y docentes de otros grupos, promoviendo el interés por la ciencia y la investigación.
PROYECTO COMUNITARIOCampaña informativa comunitaria donde los estudiantes compartan los resultados de su investigación sobre el tema con familias y vecinos, vinculando sus hallazgos con la problemática “Rezago en operaciones basicas” y proponiendo acciones concretas basadas en evidencia científica.

PROYECTO PARCIAL DE AULA
Electricidad y magnetismo en nuestras vidas
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
MOMENTO 1 Pregunta detonadora: ¿Cómo es posible que Roberto Carlos curve un tiro libre 3.5 metros hacia la portería desde un ángulo imposible? En 1997, en un partido Francia vs Brasil, su tiro parecía ir directo a la tribuna, pero curvó violentamente gracias al efecto Magnus.

Actividad vivencial: En el patio, los estudiantes realizan 3 experimentos con un balón de fútbol: (1) Patear recto sin rotación y observar la trayectoria. (2) Patear con "chanfle" (efecto lateral) y comparar. (3) Patear con efecto hacia abajo (topspin) y observar cómo "cae" más rápido. Se dibujan las 3 trayectorias vistas desde arriba. Se reflexiona: ¿qué hace que el balón curve? La rotación genera una diferencia de velocidad del aire en ambos lados, creando una fuerza lateral (efecto Magnus).

Dato impactante: En los 100 m planos olímpicos, el récord ha mejorado solo 1.02 segundos en 100 años (de 10.6 s en 1912 a 9.58 s en 2009). ¿Llegará alguien a 9.0 s? Los modelos físicos predicen que el límite humano es ~9.2 s.
VINCULACIÓN CAMPO FORMATIVO:
• LEN (Lenguajes): Libro de texto, segundo grado. Análisis de textos expositivos y argumentativos con datos, Págs. 155-172.
• ENS (Ética, Naturaleza y Sociedades): Relación sociedad-naturaleza y desarrollo sustentable. Págs. 94-108.
ESTRATEGIA NACIONAL: Vida Saludable — Vinculada con la problemática “Rezago en operaciones basicas” que afecta a la comunidad escolar. Las actividades del proyecto integran acciones concretas para sensibilizar, prevenir y proponer soluciones desde el aula.
MOMENTO 2PLANEACIÓN
PLANEACIÓN Los estudiantes se organizan en 5 equipos para investigar la física aplicada al deporte:

Equipo 1 — Aerodinámica deportiva: Investigan cómo la posición del cuerpo afecta la resistencia del aire: ciclista erguido (Cd×A = 0.44 m²) vs aerodinámico (0.30 m², reducción del 32%). Calculan la fuerza de arrastre a 40 km/h en ambas posiciones. Investigan el peloton en ciclismo: el corredor detrás del líder ahorra 30-40% de energía.

Equipo 2 — Efecto Magnus en balones: Investigan la física del "chanfle": cuando el balón gira, el aire se mueve más rápido de un lado (menor presión) y más lento del otro (mayor presión). La fuerza lateral desvía la trayectoria. Ejemplos: tiro libre de Roberto Carlos (1997, 137 km/h, 600 rpm de rotación), servicio con efecto en tenis, lanzamiento de curva en béisbol. Comparan: ¿qué balón curva más, uno liso o uno con textura?

Equipo 3 — Fricción en el deporte: Investigan coeficientes de fricción: tenis en arcilla (μ = 0.55, permite deslizarse), tenis en pasto (μ = 0.65, más rápido), fútbol con tacos (μ = 0.8). Calculan la fuerza de fricción para un jugador de 80 kg en cada superficie. Investigan por qué los nadadores se depilan (reducir fricción con el agua).

Equipo 4 — Nutrición y energía en el deporte: Investigan requerimientos energéticos: maratón (~2,600 kcal), partido de fútbol (~1,000 kcal), hora de natación (~700 kcal). Calculan: si 1 g de carbohidrato = 4 kcal, un maratón necesita 650 g de carbohidratos. El cuerpo almacena ~500 g de glucógeno (2,000 kcal), por eso los maratonistas "chocan contra el muro" al km 30. Investigan la dieta del atleta mexicano.

Equipo 5 — Récords olímpicos y los límites humanos: Grafican la evolución de récords en 100 m, salto de longitud, lanzamiento de bala y natación 100 m libre desde 1896 hasta 2024. Calculan la mejora porcentual por década. Investigan: ¿qué factores explican las mejoras? (nutrición, entrenamiento, tecnología, pistas sintéticas). Investigan los récords de atletas mexicanos: Ana Guevara (400 m, 48.89 s), Fernando Platas (clavados), María del Rosario Espinoza (taekwondo).
FECHA_____________

Esto es una muestra.

La planeación completa cuesta $40.

Lo que sigue: 5 sesiones desarrolladas · 15 momentos con su tiempo · 285 minutos de clase planeados · 3 criterios en la rúbrica · Adecuaciones para barreras de aprendizaje.