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Ítem Análisis conceptual del espacio-tiempo como elemento para la enseñanza de la teoría especial de la relatividad.(Universidad Pedagógica Nacional, 2021) Pardo Ariza, Laura Stefany; Castillo Ayala, Juan CarlosEl presente trabajo es un análisis de corte conceptual del concepto espacio-tiempo, en donde se abordan factores de orden filosófico, histórico, físico y pedagógico, que permitirán llegar a distintas reflexiones sobre la enseñanza de la relatividad. Las reflexiones filosóficas presentadas permiten reconocer los aportes de dos grandes autores quienes fueron reconocidos por Albert Einstein como las bases que le permitieron replantear los conceptos de espacio y tiempo propios de la mecánica newtoniana. Asi mismo, las reflexiones de orden físico, consideran aspectos de la problematica presente en el electromagnetismo, la cual permitió la consolidación de la teoría especial de la relatividad. Con base a estas dos reflexiones, se expone la importancia de los estudios histórico-filosóficos para la enseñanza de las ciencias, siendo estos aspectos claves para el entendimiento significativo de la física.Ítem Diseño de una secuencia didáctica para introducir algunos conceptos fundamentales de la relatividad especial a partir del análisis de la geometría de Minkowski.(Universidad Pedagógica Nacional, 2017) Acosta Cuenca, Leidy Tatiana; Cruz Bonilla, Yesid JavierEn el presente trabajo se presenta una investigación en el ámbito de la enseñanza de la relatividad especial, cuyo propósito es brindar al docente una secuencia didáctica que permita introducir conceptos fundamentales de la relatividad especial, como lo son la dilatación y contracción del espacio-tiempo, la simultaneidad y la causalidad, de una manera gráfica y geométrica, para favorecer la comprensión de éstos, haciéndolos más evidentes a partir de diagramas de Minkowski y conos de luz. Para esto se realiza un análisis geométrico de cada una de las consecuencias de la relatividad especial y posteriormente se presentan las actividades planteadas junto con las recomendaciones al docente para que su implementación sea más apropiada.Ítem Las ecuaciones de Maxwell : una estrategia tecnológica para abordar fenómenos que relacionan la Relatividad Especial con el Electromagnetismo.(Universidad Pedagógica Nacional, 2019) Munevar Espejo, Cristian Andres; Garzón Lombana, EduardoEl presente trabajo tiene como objetivo relacionar las áreas del conocimiento electromagnetismo y relatividad especial, haciendo uso de las ecuaciones de Maxwell desde un enfoque físico – matemático involucrando la interdisciplinariedad de saberes utilizando como herramienta un software que logre acercar a los estudiantes de la Licenciatura en Física, en los conceptos que relacionan a estas áreas y su relación físico - matemática todo esto enfocado desde una perspectiva de la enseñanza para la comprensión basado en la estrategia Predecir, Observar y Explicar (POE). El software permite mostrar tres situaciones desde diferentes marcos de referencia esto con el fin de manifestar que algunos fenómenos físicos se pueden comprender desde una perspectiva del electromagnetismo como de la relatividad especial, para la elaboración del software se realizó un estudio detallado de las ecuaciones de Maxwell y su relación con la relatividad especial, esta investigación tiene sus cimientos en la teoría electromagnética de Maxwell, Faraday, Ørsted, Einstein entre otros, este proyecto hace parte de la línea de investigación Enseñanza de la Física y su relación Físico – matemática.Ítem El fluido perfecto como herramienta para la formalización de las variables de estado presión y densidad en la TER.(Universidad Pedagógica Nacional, 2020) Pedraza Montenegro, Juan Carlos; Cruz Bonilla, Yesid JavierLa teoría especial de la relatividad (TER) impone con su primer postulado, que todas las leyes de la física deben ser las misma para cualquier observador inercial, en este sentido, el presente trabajo de grado examina el carácter covariante de la mecánica de fluidos en la TER, para esto se hace uso de un modelo simple que permite su formalización, este es el fluido perfecto, definido a partir de las variables de estado presión y densidad. Desde la perspectiva clásica de los fluidos perfectos se analiza la covarianza de sus ecuaciones de campo (ecuación de continuidad, ecuación de Euler) y la covarianza del tensor de esfuerzos a partir de las trasformaciones de Galileo, posteriormente se utilizan las ecuaciones de transformación de Lorentz para construir un objeto tetradimensional denominado tensor energía-momento; definido a partir de la presión y densidad propia del marco comóvil, al imponer una condición de conservación surgen de forma natural las ecuaciones características de un fluido perfecto. El tensor energía-momento permite formalizar las variables de estado de un fluido relativista simple, lo que representa una herramienta tanto conceptual como matemática en la enseñanza y comprensión de la TER.Ítem Acercamiento a la relatividad especial a partir de su historia y nociones de equivalencia entre masa y energía.(Universidad Pedagógica Nacional, 2023) Gualteros Rojas, Duvan Felipe; Castillo Ayala, Juan CarlosEste trabajo de grado se centra en el desarrollo de un análisis conceptual e histórico de la Teoría Especial de la Relatividad (TER), centrándose en el concepto de equivalencia entre masa y energía. Abordando aspectos fundamentales como el espacio-tiempo, la masa, la fuerza y la energía, examinando estas ideas desde el punto de vista de la teoría clásica a la relativista. Surgiendo de una revisión de nuevas temáticas destinadas a la enseñanza de aspectos de física moderna aula. Además, se presenta una propuesta de aula diseñada para estudiantes de grado once, con el objetivo de acercarlos a las ideas de la física moderna de manera accesible enfocándose en conceptos relativistas llegando a la equivalencia masa-energía.Ítem Aproximación a la teoría especial de la relatividad a partir de las nociones de espacio y tiempo a estudiantes de grado undécimo.(Universidad Pedagógica Nacional, 2021) Sánchez Contreras, Miguel Ángel; Castro Castillo, Diana Carolina; Bautista Romero, German HernandoEsta investigación se centra en la enseñanza de la teoría especial de la relatividad en contextos de educación media. Se presenta una estrategia didáctica con el fin a aproximar a los estudiantes a la teoría especial de la relatividad a partir de los conceptos de espacio y de tiempo. Este ejercicio se hace involucrando la experiencia sensible del estudiante y problematizando los conceptos que subyacen en el corpus de la teoría de la relatividad especial; en ese sentido, se hace primero un estudio epistemológico orientado a comprender la forma en como se han venido organizando y estructurando las ideas de espacio y tiempo a lo largo de la historia, con el fin de establecer la dinámica histórica de estos dos conceptos, se toma como referentes, la filosofía griega y en particular la perspectiva aristotélica, ya que desde allí las teorías espaciales y temporales en física quedan acabadas hasta el renacimiento, después, tomamos como referente la teología natural de Newton, y por último, la perspectiva einsteniana. Y por último, en la estrategia se problematizan algunos conceptos como lo son sistema de referencia inercial, espacio, tiempo y simultaneidad a partir de situaciones problema con el fin de acercarnos a reflexiones sobre la teoría especial de la relatividad en estos contextos. El maestro puede encontrar aquí un antecedente importante sobre las implicaciones de enseñar relatividad especial en la escuela.Ítem Equivalentes relativistas de las leyes termodinámicas aplicadas a un universo homogéneo no estático.(Universidad Pedagógica Nacional, 2012) Santoyo Panche, Cristhian IvánEsta investigación se basa en el estudio de los equivalentes relativistas en relatividad general aplicados a un universo homogéneo no estático. Se presentan los principios básicos de la relatividad general y cosmología para entender la dinámica de un universo no estático. Se desarrollan las transformaciones de las variables termodinámicas para un sistema en movimiento relativo y los equivalentes relativistas de las leyes termodinámicas en relatividad especial y general. Los equivalentes relativistas de las leyes termodinámicas en relatividad general son aplicados a un universo homogéneo no estático.Ítem Aplicación de los espinores como un enfoque geométrico para el estudio de la teoría especial de la relatividad : el caso de las transformaciones de Lorentz.(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Lombana Sánchez, Cristian David; Cruz Bonilla, Yesid JavierEsta tesis explora el uso de los espinores como una herramienta geométrica alternativa para el estudio de la teoría especial de la relatividad, con una aplicación las transformaciones de Lorentz. A diferencia del tratamiento tradicional mediante tensores y matrices, el formalismo espinorial permite una representación compacta y estructurada de las simetrías del espacio-tiempo, facilitando una interpretación geométrica profunda de dichas transformaciones. Se introducen los fundamentos matemáticos de los espinores en el contexto del álgebra de Clifford y el grupo de Lie SL(2,C), mostrando su relación directa con el grupo de Lorentz SO(1,3). Se demuestra cómo las transformaciones de Lorentz pueden expresarse mediante operadores espinoriales, y se analiza la correspondencia entre vectores en el espacio de Minkowski y matrices hermíticas construidas a partir de espinores. Este enfoque no solo enriquece la comprensión conceptual de la relatividad especial, sino que también establece un puente hacia formulaciones más avanzadas de la física teórica, como la teoría cuántica de campos y la relatividad general. La tesis concluye que el formalismo espinorial ofrece ventajas pedagógicas y teóricas relevantes, y sugiere su incorporación como herramienta didáctica en cursos avanzados de física moderna.Ítem Análisis histórico del origen de la ecuación de Dirac, a partir de su relación con la estructura fina del hidrógeno.(Universidad Pedagógica Nacional, 2024) Duarte Bernal, Joan Leonardo; Cruz Bonilla, Yesid JavierEn el presente trabajo de grado se realiza un análisis histórico del origen de la ecuación de Dirac a partir del fenómeno de la estructura fina del átomo de hidrógeno. Este análisis establece un vínculo entre el contexto histórico, los aspectos conceptuales, y los resultados experimentales y matemáticos obtenidos por los físicos de finales del siglo XIX e inicios del siglo XX, en relación con la necesidad de una ecuación como la de Dirac. Gracias a esto, se genera una aproximación a una ecuación relativista de la mecánica cuántica, específicamente a la deducida por Paul Dirac. Permitiendo acercar al lector, a uno de los fenómenos de desdoblamiento presentes en los niveles de energía del átomo de hidrógeno, así como al estudio del espín del electrón desde una perspectiva relativista.Ítem Estudio histórico de la recepción de las teorías de la relatividad en Colombia desde la perspectiva de la recontextualización de saberes.(Universidad Pedagógica Nacional, 2019) Hernández Sepulveda, Lina del Pilar; Orozco Cruz, Juan CarlosColombia es un país en el que se afirma que hay muy poco desarrollo en investigación científica, también que no se ha realizado grandes trabajos en ciencias, mucho menos en física; visiones que se ha construido por causa del bajo presupuesto que el gobierno otorga a la educación y a proyectos científicos, estas perspectivas basadas en estadísticas como las de Unesco que muestran la inversión de los países en gasto de investigación y desarrollo en ciencia, respecto a su producto interno bruto (PIB). Sin embargo, a pesar de las dificultades que afronta el progreso de la investigación científica en Colombia, algunos científicos han trabajado con pocos recursos económicos y sus aportes han sido de gran impacto en la academia científica, por esto, el presente trabajo está enmarcado en un estudio histórico desde la perspectiva de la recontextualización de saberes sobre la recepción de las teorías de la relatividad especial y general a comienzos del siglo XX en Colombia, mostrando principalmente la labor de la academia de la época, personajes destacados, instituciones de ciencia, difusión de escritos originales y su enseñanza. Esté estudio demuestra la importancia de la historia de las ciencias en el contexto educativo como otra forma de enseñanza y la importancia de estudiar las posturas de la física de los científicos colombianos. Además, muestra implícitamente el rol que pueden ejercer como historiadores los licenciados en física y quienes se forman en esta carrera profesional, que se encuentra orientado en el reconocimiento del pasado y en las dinámicas sociales bajo las cuales se crearon, se consolidaron y se recibieron en Colombia, las diferentes teorías que abarcan la comprensión de los fenómenos físicos.