Malla Curricular — Física | Grado 10° | KREADU School | Periodo 2

Información General

Área: Ciencias Naturales (desagregada — Física Clásica)
Grado: 10° (Ciclo 5: Educación Media)
Intensidad horaria semanal: 3 horas/semana
Año lectivo: 2026
Enfoque pedagógico institucional: Educación Creadora (Énfasis en Investigación y Desarrollo — I+D)
Sistema de Evaluación: Cualitativa (Pilares Cognitivo, Personal y Social)

⚠️ Nota de Veracidad: Esta malla desagrega en la materia "Física" las Unidades 1 y 2 (Dinámica y Energía) de la [[SECUENCIA-CNT-G10]], que en el corpus nacional de ESPIRAL se presentan integradas en "Ciencias Naturales". La desagregación por materias en la Media sigue el criterio institucional documentado en contexto_bachillerato.md.

Propósito de Formación del Área

En el grado 10, la Física se bifurca formalmente como materia independiente: los estudiantes pasan de describir el movimiento (Cinemática, grado 9) a explicar sus causas (Dinámica y Leyes de Newton) y el principio universal de Conservación de la Energía.

Articulación Vertical

Viene de (grado anterior): Retoma la cinemática (MRU, MRUA, gráficas de velocidad) de Ciencias Naturales de noveno (Consultar: [[_indice-CNT-G09]]).
Proyecta a (grado siguiente): Sienta las bases para el estudio de ondas y electromagnetismo de Física de once (Consultar: Fisica/G11_Fisica.md).

Período 2 — "La Energía no se Crea ni se Destruye"

(Semanas 14 a 25 — Unidad 2 "Energía" de la [[SECUENCIA-CNT-G10]])

Dimensiones de Formación Integral 2026

Dimensión Ancla: [[DIM-COGNITIVA]] — Resuelve problemas físicos usando el principio de conservación.
Dimensión Transversal: [[DIM-AMBIENTAL]] — Comprende qué significa el "consumo" de energía y su disipación en forma de calor.

Derechos Básicos de Aprendizaje / Desempeños

ID	Enunciado oficial (DBA V.1, MEN 2016)	Alcance en este período
[[DBA-CN-G10-02]]	Comprende la conservación de la energía mecánica como un principio que permite cuantificar y explicar diferentes fenómenos mecánicos: choques entre cuerpos, movimiento pendular, caída libre, deformación de un sistema masa-resorte.	Energía Cinética, Potencial, Trabajo y Conservación.

Contenidos y Ejes Temáticos

Concepto de Trabajo (W = F·d·cosθ) y Potencia.
Energía Cinética.
Energía Potencial (Gravitacional y Elástica).
Principio de Conservación de la Energía Mecánica.
Fuerzas disipativas: fricción y calor.

Planeación y Desglose Semanal de Clases

Semana 14: Concepto de Trabajo: W = F·d·cosθ.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Concepto de Trabajo: W = F·d·cosθ.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Explica el concepto físico de trabajo mecánico y calcula su magnitud en sistemas con fuerzas aplicadas en diferentes ángulos.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Trabajo mecánico (W): energía transferida a un objeto por una fuerza que lo desplaza. * Fórmula escalar: W = F·d·cosθ (donde θ es el ángulo entre la fuerza y la dirección del movimiento). * Unidades: el Julio (J) en el Sistema Internacional (SI). Trabajo motor, resistente y nulo.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): El Tirador de Cajas: Calcule el trabajo realizado para arrastrar una caja de 10 kg una distancia de 5 metros usando una fuerza de 50 N en un ángulo de 30° respecto a la horizontal. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Ticket de salida: Explique en qué situación una persona realiza una gran fuerza sobre un objeto pero el trabajo mecánico es exactamente cero Julios.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Concepto de Trabajo: W = F·d·cosθ. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Proporcionar tarjetas de referencia con los valores comunes de cos(θ) para simplificar los cálculos matemáticos.

Semana 15: Potencia: unidades y cálculo.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Potencia: unidades y cálculo.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Distingue la potencia mecánica del trabajo y calcula la rapidez con la que se transfiere energía en diferentes sistemas mecánicos.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Potencia (P): rapidez con la que se realiza un trabajo mecánico (P = W/t). * Unidades: el Vatio o Watt (W = J/s), Caballo de vapor (CV) y Caballo de fuerza (HP). * Fórmula alternativa en función de la velocidad constante: P = F·v.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): Calculadora de Motores: Calcule la potencia en Watts y HP de una grúa que levanta una carga de 200 kg a una altura de 10 metros en un tiempo de 8 segundos. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Muestre su cálculo a un compañero y validen juntos que hayan convertido de Watts a HP dividiendo por 746.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Potencia: unidades y cálculo. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Facilitar esquemas con fórmulas despejadas para P, W y t según la variable a calcular.

Semana 16: "Mi Propia Potencia": subir escaleras y calcular Watts.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: "Mi Propia Potencia": subir escaleras y calcular Watts.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Mide de forma práctica la potencia generada por su propio cuerpo al realizar el trabajo de vencer la gravedad en una subida de escaleras.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Trabajo de elevación: W = m·g·h (donde m es la masa del estudiante y h es la altura vertical de las escaleras). * Medición del tiempo: el uso del cronómetro para calcular la potencia (P = W/t). * Fisiología y potencia: la relación entre la masa corporal, la fuerza muscular y la rapidez del ejercicio.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): La Subida del Watts: Mida su masa, calcule la altura vertical de la escalera del colegio y tome el tiempo que tarda en subir a paso rápido. Calcule su potencia en Watts. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Escriba una conclusión sobre cómo la rapidez influyó en el valor final de los Watts obtenidos.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: "Mi Propia Potencia": subir escaleras y calcular Watts. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Permitir a estudiantes con movilidad reducida cronometrar y procesar los datos matemáticos del equipo.

Semana 17: Energía Cinética: fórmula y aplicaciones.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Energía Cinética: fórmula y aplicaciones.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Calcula la energía cinética de cuerpos en movimiento y comprende su relación con la masa y la velocidad.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Energía Cinética (Ec): energía que posee un cuerpo debido a su movimiento (Ec = 0.5·m·v²). * Relación no lineal: la energía cinética se cuadruplica al duplicar la velocidad del objeto (factor cuadrático). * Teorema del Trabajo y la Energía: el trabajo neto sobre un cuerpo es igual al cambio en su energía cinética.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): Simulador de Choques: Calcule la energía cinética de un automóvil de 1000 kg viajando a 10 m/s (36 km/h) y compare cómo cambia si la velocidad sube a 20 m/s. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Exit ticket: ¿Por qué es mucho más destructivo un choque a 60 km/h que a 30 km/h basándose en la fórmula de la energía cinética?

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Energía Cinética: fórmula y aplicaciones. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Brindar tablas comparativas simplificadas que muestren el crecimiento cuadrático de la velocidad.

Semana 18: Energía Potencial Gravitacional.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Energía Potencial Gravitacional.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Calcula la energía potencial gravitacional de objetos respecto a un plano de referencia y explica su transformación en sistemas cerrados.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Energía Potencial Gravitacional (Epg): energía almacenada por un cuerpo debido a su posición en un campo gravitatorio. * Fórmula: Epg = m·g·h (donde g es la gravedad aproximada a 9.8 m/s²). * Relatividad del plano de referencia: el valor de h depende de qué punto se defina como altura cero.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): El Elevador de Pesas: Calcule la energía potencial de un objeto de 5 kg colocado a una altura de 3 metros sobre una mesa, y sobre el piso de la clase. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): En parejas, expliquen cómo influye la selección de la altura de referencia (piso vs mesa) en el cálculo de la Epg.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Energía Potencial Gravitacional. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Ofrecer reglas de colores en el pizarrón para visualizar de forma espacial las alturas relativas.

Semana 19: Energía Potencial Elástica: resortes.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Energía Potencial Elástica: resortes.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Calcula la energía almacenada en resortes deformados aplicando la Ley de Hooke y la fórmula de energía potencial elástica.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Ley de Hooke: F = -k·x (donde k es la constante elástica del resorte y x es la deformación). * Energía Potencial Elástica (Epe): Epe = 0.5·k·x². * Materiales deformables: el almacenamiento de energía en arcos, resortes y bandas elásticas.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): El Lanzador de Resortes: Calcule la energía potencial elástica acumulada en un dinamómetro o resorte con constante k = 200 N/m que es estirado 15 cm (0.15 m). (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Complete la ficha de ejercicios comprobando que convirtió los centímetros a metros antes de elevar x al cuadrado.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Energía Potencial Elástica: resortes. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Proporcionar dinamómetros reales en clase para estirar y sentir físicamente la resistencia de la fuerza elástica.

Semana 20: Principio de Conservación de la Energía Mecánica.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Principio de Conservación de la Energía Mecánica.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Aplica el principio de conservación de la energía mecánica (Em = Ec + Ep) para modelar la transformación de energía en sistemas sin fricción.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Energía Mecánica (Em): suma de la energía cinética y potencial de un cuerpo en un instante de tiempo. * Conservación de la energía: en ausencia de fuerzas disipativas (fricción), la Em inicial es igual a la Em final. * Ecuación del sistema conservativo: m·g·hi + 0.5·m·vi² = m·g·hf + 0.5·m·vf².

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): El Salto Energético: Calcule la velocidad final con la que llega al piso un objeto de 2 kg que cae libremente desde una altura de 20 metros sin fricción. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): En parejas, simplifiquen la ecuación matemática eliminando las masas en ambos lados y comprueben si la masa influye en la velocidad final.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Principio de Conservación de la Energía Mecánica. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Brindar las fórmulas despejadas para despejar velocidad en forma de paso a paso visual.

Semana 21: "La Montaña Rusa de Papel": construcción y cálculo de altura mínima.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: "La Montaña Rusa de Papel": construcción y cálculo de altura mínima.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Modelar de manera práctica y tridimensional una montaña rusa a escala, calculando la altura inicial mínima para que una canica complete un rizo.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Fuerza centrípeta en el rizo: velocidad crítica mínima para que el objeto no caiga en el punto más alto (v = raíz de g·r). * Conservación de la energía en el rizo: la altura inicial mínima necesaria es 2.5 veces el radio del bucle (h = 2.5·R). * El rozamiento como pérdida de energía real.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): El Rizo de la Canica: En parejas, construyan un rizo de cartulina de radio R = 10 cm, y calculen la altura teórica inicial necesaria para que una canica complete el bucle sin caer. (25 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Pruebe el modelo real y discuta por qué en la práctica la canica requiere de una altura mayor debido al rozamiento.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: "La Montaña Rusa de Papel": construcción y cálculo de altura mínima. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Brindar plantillas prediseñadas para plegar los rizos de cartulina con guías de doblez.

Semana 22: Simulador PhET de Péndulo: transformación de energía.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Simulador PhET de Péndulo: transformación de energía.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Analiza las transformaciones de energía potencial a cinética en un péndulo usando herramientas de simulación digital interactiva.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * El péndulo simple: oscilación periódica e intercambio constante de Ec y Epg. * Puntos extremos (máxima altura): la velocidad es cero (Ec = 0, Epg es máxima). * Punto de equilibrio (centro): la altura es cero (Epg = 0, Ec es máxima y velocidad es máxima).

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): La Oscilación Virtual: Abra el simulador PhET de péndulo en su tableta/computador y configure los gráficos de barra de energía, registrando lo que ocurre al activar el movimiento. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Ticket de salida: Escriba en qué punto del movimiento del péndulo se presenta la velocidad máxima y por qué.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Simulador PhET de Péndulo: transformación de energía. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Brindar fichas de observación estructuradas para anotar el comportamiento de la barra de energía.

Semana 23: Fuerzas disipativas: fricción y calor.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Fuerzas disipativas: fricción y calor.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Evalúa la pérdida de energía mecánica en sistemas mecánicos reales debido a la acción de fuerzas de fricción y su conversión en calor.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Fuerzas disipativas: fuerzas no conservativas como la fricción y la resistencia del aire. * El trabajo de la fricción (Wfr): Wfr = -fr·d. Esta energía no se destruye, se disipa como energía térmica (calor). * Ecuación con pérdidas: Emi = Emf + Calor.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): La Fricción Térmica: Resuelva un problema: Un bloque de 4 kg con velocidad inicial 10 m/s se desliza sobre una superficie rugosa con coeficiente μ = 0.2 hasta detenerse. Calcule el calor disipado por la fricción. (20 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): En parejas, expliquen cómo el calentamiento de las llantas de un auto al frenar demuestra el principio de la conservación de la energía total.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Fuerzas disipativas: fricción y calor. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Ofrecer los problemas en múltiples soportes con guías para identificar los datos de fricción.

Semana 24: Resolución de problemas integradores de energía mecánica.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Resolución de problemas integradores de energía mecánica.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Escribe y resuelve problemas mecánicos de conservación y pérdida de energía que integran trabajo, potencia y resortes.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Resolución de problemas estructurados: identificar datos, seleccionar fórmulas, operar con consistencia de unidades y verificar la lógica física. * Integración sistémica: relacionar resortes (Epe) con rampas (Epg) y caídas libres (Ec). * El método científico de resolución en la Educación Creadora.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): Taller de Integración: Resuelva 3 problemas de nivel avanzado sobre conservación de energía mecánica que involucren resortes deformados y planos inclinados con fricción. (25 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Coevaluación: Intercambie su cuaderno con un compañero para calificar de 1 a 5 la claridad matemática y justificación de las fórmulas.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Resolución de problemas integradores de energía mecánica. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Proporcionar tarjetas de bolsillo con las ecuaciones maestras resumidas.

Semana 25: Cierre de período: feria de energía mecánica.

Horas sugeridas: 3 horas semanales.
Tema de la clase: Cierre de período: feria de energía mecánica.

🧠 Aprendizaje (Objetivo Macro): Sustenta verbalmente sus ideas y sustentación del proyecto de energía mecánica mediante ponencias y maquetas interactivas ante sus compañeros.

📖 Concepto Teórico (Estructuración): * Sustentación oral y científica: explicar las conversiones energéticas usando terminología adecuada de física de la Media. * Educación Creadora: la socialización de los proyectos I+D. * Autoevaluación del portafolio del período de KREADU School.

🚀 Espacio Creador / Momento Creador (Práctica y Transferencia): Simposio de la Energía: Participe en la jornada del Simposio escolar de su clase, exponiendo el funcionamiento de su montaña rusa o péndulo en 2 minutos frente al jurado. (25 minutos).

✅ Evaluación (Valoración): Entrega final del informe del proyecto pulido y rúbrica cualitativa de autoevaluación personal y grupal.

🔗 Enlaces Externos y Caja de Herramientas: * 🖥️ Abrir Presentación de la Clase (HTML) * Video: Cierre de período: feria de energía mecánica. (YouTube)

🧩 Andamiaje y Ajustes Razonables (DUA): Permitir a los estudiantes con timidez extrema realizar su sustentación de manera grabada en video.

Contexto y Aplicabilidad Real (Comunitaria/Familiar)

Los estudiantes analizan por qué las llantas de un carro huelen a quemado al frenar bruscamente, relacionándolo con la conversión de energía cinética en calor.

Proyecto de Investigación y Desarrollo (I+D) — Educación Creadora

"Mi Montaña Rusa de Energía" El estudiante diseña y construye una pista tipo montaña rusa con tubos de espuma, calcula la altura mínima necesaria para completar un loop usando el Principio de Conservación de la Energía, y documenta el proceso experimental.

Estrategias Didácticas Sugeridas

"La Montaña Rusa de Papel" con tubos de espuma y canica.
Simulador PhET de Péndulo.
"Mi Propia Potencia" cronometrando subida de escaleras.

Recursos

Tubos de espuma (espaguetis de piscina), canicas, cronómetro, simulador PhET (computador o celular).

Criterios de Evaluación Cualitativa (SIEE KREADU School)

Dimensión	Pilar Cognitivo (Saber / Conceptos)	Pilar Social (Saber Hacer / Cooperación)	Pilar Personal (Ser / Autonomía y Autoestima)
Ancla: [[DIM-COGNITIVA]]	Define Energía Cinética y Potencial.	Colabora en la construcción de la pista de montaña rusa.	Comprende que la física ofrece múltiples caminos a una solución.
Transversal: [[DIM-AMBIENTAL]]	Entiende el Principio de Conservación de la Energía.	Explica al grupo por qué un péndulo real se detiene.	Reconoce que "ahorrar energía" es evitar su degradación inútil.

Conexión Horizontal (Articulación entre Áreas)

Matemáticas: Los cálculos vectoriales y de energía se articulan con la trigonometría y funciones de Matemáticas G10.
Tecnología e Informática: El diseño de máquinas simples se conecta con procesos de diseño tecnológico.
Proyecto (I+D): La máquina para la comunidad integra la física aplicada con la resolución de problemas reales de Popayán.

Nota de Inclusión (Diseño Universal para el Aprendizaje - DUA)

Múltiples formas de representación: Simuladores PhET, videos de experimentos, diagramas vectoriales.
Múltiples formas de acción y expresión: Opción de maqueta física o simulación digital para el proyecto integrador.
Múltiples formas de implicación: Libertad para elegir el problema mecánico a resolver en el proyecto de la Feria de Ciencias.