Cuaderno de apoyo Ciencias II Física
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Aug 26, 2016
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About This Presentation
Compendio de actividades diversas para trabajar en el aula la asignatura de Ciencias II - Física
Slide Content
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ÍNDICE
PÁGINA
BLOQUE I LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA
El movimiento de los objetos 1
ACTIVIDAD 1 1
ACTIVIDAD 2 2
ACTIVIDAD 3 4
ACTIVIDAD 4 6
ACTIVIDAD 5 8
Repaso 11
ACTIVIDAD 6 14
ACTIVIDAD 7 15
ACTIVIDAD 8 16
ACTIVIDAD 9 17
El trabajo de Galileo 19
ACTIVIDAD 10 19
ACTIVIDAD 11 20
ACTIVIDAD 12 22
ACTIVIDAD 13 23
ACTIVIDAD 14 24
Repaso 26
La descripción de las fuerzas en el entorno 29
ACTIVIDAD 15 30
ACTIVIDAD 16 32
ACTIVIDAD 17 33
ACTIVIDAD 18 34
ÍNDICE
PÁGINA
BLOQUE I LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA
El movimiento de los objetos 1
ACTIVIDAD 1 1
ACTIVIDAD 2 2
ACTIVIDAD 3 4
ACTIVIDAD 4 6
ACTIVIDAD 5 8
Repaso 11
ACTIVIDAD 6 14
ACTIVIDAD 7 15
ACTIVIDAD 8 16
ACTIVIDAD 9 17
El trabajo de Galileo 19
ACTIVIDAD 10 19
ACTIVIDAD 11 20
ACTIVIDAD 12 22
ACTIVIDAD 13 23
ACTIVIDAD 14 24
Repaso 26
La descripción de las fuerzas en el entorno 29
ACTIVIDAD 15 30
ACTIVIDAD 16 32
ACTIVIDAD 17 33
ACTIVIDAD 18 34
3
PÁGINA
ACTIVIDAD 19 35
ACTIVIDAD 20 36
Proyecto: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 37
ACTIVIDAD 21 38
BLOQUE II LEYES DEL MOVIMIENTO
La explicación del movimiento en el entorno 39
ACTIVIDAD 22 40
ACTIVIDAD 23 40
ACTIVIDAD 24 41
ACTIVIDAD 25 43
ACTIVIDAD 26 43
ACTIVIDAD 27 44
Efectos de las fuerzas en la tierra y en el Universo 46
ACTIVIDAD 28 46
ACTIVIDAD 29 46
ACTIVIDAD 30 48
ACTIVIDAD 31 50
ACTIVIDAD 32 52
La energía y el movimiento 52
ACTIVIDAD 33 52
ACTIVIDAD 34 53
ACTIVIDAD 35 55
BLOQUE III UN MODELO PARA DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE
LA MATERIA
Los modelos en la ciencia 56
PÁGINA
ACTIVIDAD 19 35
ACTIVIDAD 20 36
Proyecto: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 37
ACTIVIDAD 21 38
BLOQUE II LEYES DEL MOVIMIENTO
La explicación del movimiento en el entorno 39
ACTIVIDAD 22 40
ACTIVIDAD 23 40
ACTIVIDAD 24 41
ACTIVIDAD 25 43
ACTIVIDAD 26 43
ACTIVIDAD 27 44
Efectos de las fuerzas en la tierra y en el Universo 46
ACTIVIDAD 28 46
ACTIVIDAD 29 46
ACTIVIDAD 30 48
ACTIVIDAD 31 50
ACTIVIDAD 32 52
La energía y el movimiento 52
ACTIVIDAD 33 52
ACTIVIDAD 34 53
ACTIVIDAD 35 55
BLOQUE III UN MODELO PARA DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE
LA MATERIA
Los modelos en la ciencia 56
4
PÁGINA
ACTIVIDAD 36 57
ACTIVIDAD 37 57
ACTIVIDAD 38 58
ACTIVIDAD 39 59
ACTIVIDAD 40 60
ACTIVIDAD 41 61
ACTIVIDAD 42 61
ACTIVIDAD 43 62
La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas 63
ACTIVIDAD 44 63
ACTIVIDAD 45 64
ACTIVIDAD 46 65
ACTIVIDAD 47 67
ACTIVIDAD 48 68
ACTIVIDAD 49 68
ACTIVIDAD 50 69
ACTIVIDAD 51 70
ACTIVIDAD 52 71
ACTIVIDAD 53 71
ACTIVIDAD 54 72
ACTIVIDAD 55 72
ACTIVIDAD 56 72
ACTIVIDAD 57 73
ACTIVIDAD 58 73
PÁGINA
ACTIVIDAD 36 57
ACTIVIDAD 37 57
ACTIVIDAD 38 58
ACTIVIDAD 39 59
ACTIVIDAD 40 60
ACTIVIDAD 41 61
ACTIVIDAD 42 61
ACTIVIDAD 43 62
La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas 63
ACTIVIDAD 44 63
ACTIVIDAD 45 64
ACTIVIDAD 46 65
ACTIVIDAD 47 67
ACTIVIDAD 48 68
ACTIVIDAD 49 68
ACTIVIDAD 50 69
ACTIVIDAD 51 70
ACTIVIDAD 52 71
ACTIVIDAD 53 71
ACTIVIDAD 54 72
ACTIVIDAD 55 72
ACTIVIDAD 56 72
ACTIVIDAD 57 73
ACTIVIDAD 58 73
5
PÁGINA
ACTIVIDAD 59 73
BLOQUE IV MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA
DE LA MATERIA
Explicación de los fenómenos eléctricos. El modelo atómico 74
ACTIVIDAD 60 76
ACTIVIDAD 61 77
ACTIVIDAD 62 77
Los fenómenos electromagnéticos y su importancia 79
ACTIVIDAD 63 79
ACTIVIDAD 64 82
ACTIVIDAD 65 82
ACTIVIDAD 66 83
ACTIVIDAD 67 84
ACTIVIDAD 68 85
ACTIVIDAD 69 85
La energía y su aprovechamiento 86
ACTIVIDAD 70 87
ACTIVIDAD 71 87
ACTIVIDAD 72 88
ACTIVIDAD 73 90
ACTIVIDAD 74 90
ACTIVIDAD 75 91
BLOQUE V CONOCIMIENTO, SOCIEDAD Y TECNOLOGÍA
El Universo 92
ACTIVIDAD 76 92
PÁGINA
ACTIVIDAD 59 73
BLOQUE IV MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA
DE LA MATERIA
Explicación de los fenómenos eléctricos. El modelo atómico 74
ACTIVIDAD 60 76
ACTIVIDAD 61 77
ACTIVIDAD 62 77
Los fenómenos electromagnéticos y su importancia 79
ACTIVIDAD 63 79
ACTIVIDAD 64 82
ACTIVIDAD 65 82
ACTIVIDAD 66 83
ACTIVIDAD 67 84
ACTIVIDAD 68 85
ACTIVIDAD 69 85
La energía y su aprovechamiento 86
ACTIVIDAD 70 87
ACTIVIDAD 71 87
ACTIVIDAD 72 88
ACTIVIDAD 73 90
ACTIVIDAD 74 90
ACTIVIDAD 75 91
BLOQUE V CONOCIMIENTO, SOCIEDAD Y TECNOLOGÍA
El Universo 92
ACTIVIDAD 76 92
6
PÁGINA
ACTIVIDAD 77 93
ACTIVIDAD 78 93
ACTIVIDAD 79 95
ACTIVIDAD 80 95
ACTIVIDAD 81 96
ACTIVIDAD 82 97
ACTIVIDAD 83 98
PÁGINA
ACTIVIDAD 77 93
ACTIVIDAD 78 93
ACTIVIDAD 79 95
ACTIVIDAD 80 95
ACTIVIDAD 81 96
ACTIVIDAD 82 97
ACTIVIDAD 83 98
7
CIENCIAS II
(Énfasis en Física)
COMPETENCIAS QUE SE F AVORECEN:
Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica
Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos
contextos
Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la
cultura de la prevención
BLOQUE I LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA
Varios tipos de movimiento
ACTIVIDAD 1
A continuación te vamos a dar 6 tipos de movimientos diferentes. Tu tarea será describirlos
con tus propias palabras. Para esto, en cada una de las figuras siguientes, te mostramos las
posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre un eje de coordenadas. Los números
sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
En cada uno de los seis casos describe si el objeto se mueve en un solo sentido o en ambos
sentidos, si siempre se mueve a la misma rapidez, es decir que recorre distancias iguales en
intervalos de tiempo iguales, o si su movimiento es variable, es decir que su velocidad
cambia, también deberás escribir si en algún punto de la trayectoria se detuvo o cambió de
sentido el movimiento.
Movimiento #1:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Describe el movimiento: ___________________________________________________ ________
_______________________________________________________________________ ________
CONTENIDOS: El movimiento de los objetos
Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida.
Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo.
Interpretación y representación de gráficas posición-tiempo.
Movimiento ondulatorio, modelo de ondas, y explicación de características del sonido.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez,
a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.
Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes
movimientos a partir de datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones del entorno.
Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle,
nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del
longitudinal, en términos de la dirección de propagación.
Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del
modelo de ondas. 012345678910111213141516171819202122232425
CIENCIAS II
(Énfasis en Física)
COMPETENCIAS QUE SE F AVORECEN:
Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica
Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos
contextos
Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la
cultura de la prevención
BLOQUE I LA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO Y LA FUERZA
Varios tipos de movimiento
ACTIVIDAD 1
A continuación te vamos a dar 6 tipos de movimientos diferentes. Tu tarea será describirlos
con tus propias palabras. Para esto, en cada una de las figuras siguientes, te mostramos las
posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre un eje de coordenadas. Los números
sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
En cada uno de los seis casos describe si el objeto se mueve en un solo sentido o en ambos
sentidos, si siempre se mueve a la misma rapidez, es decir que recorre distancias iguales en
intervalos de tiempo iguales, o si su movimiento es variable, es decir que su velocidad
cambia, también deberás escribir si en algún punto de la trayectoria se detuvo o cambió de
sentido el movimiento.
Movimiento #1:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Describe el movimiento: ___________________________________________________ ________
_______________________________________________________________________ ________
CONTENIDOS: El movimiento de los objetos
Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida.
Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo.
Interpretación y representación de gráficas posición-tiempo.
Movimiento ondulatorio, modelo de ondas, y explicación de características del sonido.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez,
a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.
Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes
movimientos a partir de datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones del entorno.
Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle,
nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del
longitudinal, en términos de la dirección de propagación.
Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del
modelo de ondas. 012345678910111213141516171819202122232425
8
Movimiento #2:
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
Describe el movimiento: ___________________________________________________
______________________________________________________________________
Movimiento #3:
0 1 2 3,4y5 6 7 8 9 tiempos
Describe el movimiento: _____________________________________________________ ______
___________________________________ ____________________________________________
Movimiento #4:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
Describe el movimiento: _____________________________________________________ _____
_______________________________________________ _______________________________
Movimiento #5:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
Describe el movimiento: _____________________________________________________ ______
_______________________________________________________________________________
Movimiento #6:
0y18 1y17 2y16 3y15 4y14 5y13 6y12 . . . tiempos
Describe el movimiento
_________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Gráficas de movimiento
ACTIVIDAD 2
En esta actividad vas a tomar datos de una gráfica para que puedas interpretarla. 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425
Movimiento #2:
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
Describe el movimiento: ___________________________________________________
______________________________________________________________________
Movimiento #3:
0 1 2 3,4y5 6 7 8 9 tiempos
Describe el movimiento: _____________________________________________________ ______
___________________________________ ____________________________________________
Movimiento #4:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
Describe el movimiento: _____________________________________________________ _____
_______________________________________________ _______________________________
Movimiento #5:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
Describe el movimiento: _____________________________________________________ ______
_______________________________________________________________________________
Movimiento #6:
0y18 1y17 2y16 3y15 4y14 5y13 6y12 . . . tiempos
Describe el movimiento
_________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Gráficas de movimiento
ACTIVIDAD 2
En esta actividad vas a tomar datos de una gráfica para que puedas interpretarla. 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425 012345678910111213141516171819202122232425
9
En la actividad anterior describiste el movimiento de una esfera pequeña por medio de
palabras. Otra manera de registrar el movimiento es por medio de una gráfica de posición
contra el tiempo como la siguiente:
Describe el movimiento que tú crees está representado en la gráfica anterior:
_____________________________________ _____________________________________
________________________________________________________________________ __
Analizando la gráfica anterior podemos ver que inicialmente (tiempo = 0), la esfera se
encontraba en la posición x = 0. En la gráfica marca el punto que da esta información.
También vemos que después de dos segundos (t = 2), la esfera se encontraba en la posición
x = 8. En la gráfica marca el punto que da esta información.
En el tiempo t = 4, el balín se encontraba en la posición x = ______
En el tiempo t = 14, el balín se encontraba en la posición x = ______
En el tiempo t = 9, el balín se encontraba en la posición x = ______
En la tabla siguiente da los valores de la posición del balín para cada uno de los tiempos (los
que ya encontraste arriba, están incluidos en la tabla para que verifiques tus valores):
Tiempo t: Posición x:
0 (inicio) 0
2 8
4 14
6
8
9 20.2 (aprox)
10
12
14 14
16
18 x
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
01234567891011121314151617181920
tiempo (s)
En la actividad anterior describiste el movimiento de una esfera pequeña por medio de
palabras. Otra manera de registrar el movimiento es por medio de una gráfica de posición
contra el tiempo como la siguiente:
Describe el movimiento que tú crees está representado en la gráfica anterior:
_____________________________________ _____________________________________
________________________________________________________________________ __
Analizando la gráfica anterior podemos ver que inicialmente (tiempo = 0), la esfera se
encontraba en la posición x = 0. En la gráfica marca el punto que da esta información.
También vemos que después de dos segundos (t = 2), la esfera se encontraba en la posición
x = 8. En la gráfica marca el punto que da esta información.
En el tiempo t = 4, el balín se encontraba en la posición x = ______
En el tiempo t = 14, el balín se encontraba en la posición x = ______
En el tiempo t = 9, el balín se encontraba en la posición x = ______
En la tabla siguiente da los valores de la posición del balín para cada uno de los tiempos (los
que ya encontraste arriba, están incluidos en la tabla para que verifiques tus valores):
Tiempo t: Posición x:
0 (inicio) 0
2 8
4 14
6
8
9 20.2 (aprox)
10
12
14 14
16
18 x
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
01234567891011121314151617181920
tiempo (s)
10
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, describe nuevamente el movimiento del balín:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
La gráfica de la hoja anterior representa exactamente el Movimiento #6 dado en la actividad
anterior (Movimiento 1
era
parte) en el que el balín se mueve hacia la derecha hasta el tiempo
9 y después se regresa a su posición original.
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la tabla anterior.
¿Representan el mismo movimiento? Explica: ____________________________________
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________ _____
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la gráfica de la hoja
anterior. ¿Representan el mismo movimiento? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con tus dos descripciones
anteriores. ¿Describiste correctamente el movimiento del balín? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Discute con tu profesor y toda tu clase sobre el significado correcto de la gráfica de la hoja
anterior.
Rapidez constante
ACTIVIDAD 3
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas (los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
Tiempo t: Posición
x:
0 (inicio)
1
2 4
3
4
5
6
7
8
9
10 20
012345678910111213141516171819202122232425
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, describe nuevamente el movimiento del balín:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
La gráfica de la hoja anterior representa exactamente el Movimiento #6 dado en la actividad
anterior (Movimiento 1
era
parte) en el que el balín se mueve hacia la derecha hasta el tiempo
9 y después se regresa a su posición original.
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la tabla anterior.
¿Representan el mismo movimiento? Explica: ____________________________________
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________ _____
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con la gráfica de la hoja
anterior. ¿Representan el mismo movimiento? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Compara el movimiento real del balín dado en aquella actividad con tus dos descripciones
anteriores. ¿Describiste correctamente el movimiento del balín? Explica:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Discute con tu profesor y toda tu clase sobre el significado correcto de la gráfica de la hoja
anterior.
Rapidez constante
ACTIVIDAD 3
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas (los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
Tiempo t: Posición
x:
0 (inicio)
1
2 4
3
4
5
6
7
8
9
10 20
012345678910111213141516171819202122232425
11
Supongamos que la posición del objeto tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el objeto hacia la derecha cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del objeto en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la derecha, la posición del objeto va aumentando con el tiempo
y por lo cuál su velocidad, al igual que su rapidez, es positiva.
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del objeto contra el tiempo (usa los
valores de la tabla anterior):
Esta recta es otra manera de registrar un movimiento con velocidad constante. Extiende la
recta para que puedas obtener la posición del objeto a los 15 segundos: x = ______ m.
¿Cuál será la posición del objeto a los 60 segundos? _______ m.
¿Cuál de las dos ecuaciones siguientes representa el movimiento anterior:
x = 2 t o t = 2 x
Explica por qué: _____________________________________________ ________________
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________ ____
Piensa ahora en otro objeto que se mueve a 5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente,
dibuja la posición del balín para los tiempos: 1, 2, 3, 4 y 5 (escribe sobre el objeto los tiempos
correspondientes):
0 tiempos
Con la información de arriba, traza la gráfica de posición de este objeto contra el tiempo en el
mismo plano de la hoja anterior (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: 2 m/s y 5
m/s).
¿Cuál sería la ecuación del movimiento de este objeto: ____________
En general, la ecuación del movimiento de un objeto que se mueve con velocidad constante
v es: x = v t
Explica por qué:________ ___________________________________________________________
___________________________________________________________________________________ x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0123456789101112131415
t (s )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Supongamos que la posición del objeto tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el objeto hacia la derecha cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del objeto en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la derecha, la posición del objeto va aumentando con el tiempo
y por lo cuál su velocidad, al igual que su rapidez, es positiva.
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del objeto contra el tiempo (usa los
valores de la tabla anterior):
Esta recta es otra manera de registrar un movimiento con velocidad constante. Extiende la
recta para que puedas obtener la posición del objeto a los 15 segundos: x = ______ m.
¿Cuál será la posición del objeto a los 60 segundos? _______ m.
¿Cuál de las dos ecuaciones siguientes representa el movimiento anterior:
x = 2 t o t = 2 x
Explica por qué: _____________________________________________ ________________
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________ ____
Piensa ahora en otro objeto que se mueve a 5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente,
dibuja la posición del balín para los tiempos: 1, 2, 3, 4 y 5 (escribe sobre el objeto los tiempos
correspondientes):
0 tiempos
Con la información de arriba, traza la gráfica de posición de este objeto contra el tiempo en el
mismo plano de la hoja anterior (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: 2 m/s y 5
m/s).
¿Cuál sería la ecuación del movimiento de este objeto: ____________
En general, la ecuación del movimiento de un objeto que se mueve con velocidad constante
v es: x = v t
Explica por qué:________ ___________________________________________________________
___________________________________________________________________________________ x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
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28
30
0123456789101112131415
t (s )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
12
En el mismo plano, traza la gráfica de un carrito que se mueve a una velocidad constante de
1 m/s (marca la recta con su velocidad: 1 m/s).
Compara las tres gráficas para decidir que efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
Rapidez constante (Segunda parte)
ACTIVIDAD 4
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un balín que se mueve sobre un eje de
coordenadas (los números sobre el balín representan los tiempos en segundos):
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
Tiempo t: Posición
x:
0 (inicio) 22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 2
Supongamos que la posición del balín tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el balín hacia la izquierda cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del balín en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la izquierda, la posición del balín va decreciendo con el tiempo.
Por esto, en este caso asignamos un valor negativo a la velocidad de –2 m/s. 012345678910111213141516171819202122232425
En el mismo plano, traza la gráfica de un carrito que se mueve a una velocidad constante de
1 m/s (marca la recta con su velocidad: 1 m/s).
Compara las tres gráficas para decidir que efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
Rapidez constante (Segunda parte)
ACTIVIDAD 4
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un balín que se mueve sobre un eje de
coordenadas (los números sobre el balín representan los tiempos en segundos):
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 tiempos
Para el movimiento anterior, toma los datos necesarios para llenar la tabla siguiente:
Tiempo t: Posición
x:
0 (inicio) 22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 2
Supongamos que la posición del balín tiene las unidades de metros y el tiempo tiene
unidades de segundos.
¿Cuántos metros se mueve el balín hacia la izquierda cada segundo? _____ metros.
¿Es este cambio de la posición constante o varía con el tiempo? ______________________
¿Cuál es la rapidez del balín en metros por segundo? ______ m/s.
Nota que, por moverse hacia la izquierda, la posición del balín va decreciendo con el tiempo.
Por esto, en este caso asignamos un valor negativo a la velocidad de –2 m/s. 012345678910111213141516171819202122232425
13
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del balín contra el tiempo (usa los valores
de la tabla anterior):
¿Cuál será la posición del balín a los 11 segundos? _______ m.
¿Cuál será la posición del balín a los 12 segundos? _______ m.
Piensa ahora en otro balín que inicia su recorrido en x = 20 y se mueve a una velocidad
negativa de –5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente, dibuja la posición del balín para los
tiempos: 1, 2, 3 y 4 (escribe sobre el balín los tiempos correspondientes):
0 tiempos
Con la información anterior, traza la gráfica de posición de este balín contra el tiempo en el
mismo plano de arriba (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: –2 m/s y –5 m/s).
En el mismo plano, traza la gráfica de otro balín que se mueve con la misma velocidad de –5
m/s, pero que inicia su recorrido en x = 15 (marca la recta con su velocidad: –5 m/s).
Compara las tres gráficas para decidir que efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
En el siguiente plano, traza las gráficas de las siguientes cuatro ecuaciones. De acuerdo a
las gráficas que obtengas, describe el movimiento que representa cada una de ellas:
a) x = 3 t b) x = 3 t + 4
c) x = 30 – 3 t d) x = 30 – 2 t
x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0123456789101112131415
t (s )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
En el plano siguiente, traza la gráfica de la posición del balín contra el tiempo (usa los valores
de la tabla anterior):
¿Cuál será la posición del balín a los 11 segundos? _______ m.
¿Cuál será la posición del balín a los 12 segundos? _______ m.
Piensa ahora en otro balín que inicia su recorrido en x = 20 y se mueve a una velocidad
negativa de –5 m/s. En el eje de coordenadas siguiente, dibuja la posición del balín para los
tiempos: 1, 2, 3 y 4 (escribe sobre el balín los tiempos correspondientes):
0 tiempos
Con la información anterior, traza la gráfica de posición de este balín contra el tiempo en el
mismo plano de arriba (marca ambas rectas con su velocidad respectiva: –2 m/s y –5 m/s).
En el mismo plano, traza la gráfica de otro balín que se mueve con la misma velocidad de –5
m/s, pero que inicia su recorrido en x = 15 (marca la recta con su velocidad: –5 m/s).
Compara las tres gráficas para decidir que efecto tiene el valor de la velocidad en la gráfica
de posición. Escribe abajo tus conclusiones:
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Discute tus conclusiones de arriba con tu profesor y toda tu clase.
En el siguiente plano, traza las gráficas de las siguientes cuatro ecuaciones. De acuerdo a
las gráficas que obtengas, describe el movimiento que representa cada una de ellas:
a) x = 3 t b) x = 3 t + 4
c) x = 30 – 3 t d) x = 30 – 2 t
x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0123456789101112131415
t (s )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
14
Aceleración constante
ACTIVIDAD 5
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas. Los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
¿Es éste un movimiento con velocidad constante? ____ Explica: _____________________
_________________________________________________________________________ _
¿Es éste un movimiento con aceleración? ____ Explica: ____________________________
_________________________________________________________________________ _
La tabla siguiente da las posiciones precisas del objeto (supongamos que están dadas en
metros):
Tiempo t (s): Posición x
(m):
0 (inicio) 0
1 0.25
2 1
3 2.25
4 4
5 6.25
6 9
7 12.25
8 16
9 20.25
10 25
Necesitaremos más adelante calcular la distancia recorrida por el objeto en varios intervalos
de tiempo. Aquí mostraremos cómo. Por ejemplo, entre los tiempos 2 y 4 segundos, el objeto
se mueve de la posición 1 metro a la posición 4 metros. ¿Qué distancia recorrió? ________ x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0123456789101112131415
t (s ) 012345678910111213141516171819202122232425
Aceleración constante
ACTIVIDAD 5
En la figura siguiente, te mostramos las posiciones de un objeto esférico que se mueve sobre
un eje de coordenadas. Los números sobre el objeto representan los tiempos en segundos.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tiempos
¿Es éste un movimiento con velocidad constante? ____ Explica: _____________________
_________________________________________________________________________ _
¿Es éste un movimiento con aceleración? ____ Explica: ____________________________
_________________________________________________________________________ _
La tabla siguiente da las posiciones precisas del objeto (supongamos que están dadas en
metros):
Tiempo t (s): Posición x
(m):
0 (inicio) 0
1 0.25
2 1
3 2.25
4 4
5 6.25
6 9
7 12.25
8 16
9 20.25
10 25
Necesitaremos más adelante calcular la distancia recorrida por el objeto en varios intervalos
de tiempo. Aquí mostraremos cómo. Por ejemplo, entre los tiempos 2 y 4 segundos, el objeto
se mueve de la posición 1 metro a la posición 4 metros. ¿Qué distancia recorrió? ________ x (m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0123456789101112131415
t (s ) 012345678910111213141516171819202122232425
15
Esta distancia se puede calcular restando las dos posiciones: 4 – 1 = 3 metros.
La distancia recorrida entre el segundo 5 y el 7 es igual a 12.25 – 6.25 = ____ metros
La distancia recorrida entre el segundo 6 y el 10 es igual a ____ – ____ = ____ metros
Usando los valores de la tabla anterior, calculemos la rapidez media (distancia recorrida
/
tiempo transcurrido) del balín en cada segundo. Estudia los dos primeros ejemplos y continúa
los cálculos:
Distancia recorrida entre 0 y 1 segundos = 0.25 – 0 = 0.25 m
Rapidez media entre 0 y 1 segundos = 0.25
/
1 = 0.25 m/s
Distancia recorrida entre 1 y 2 segundos = 1 – 0.25 = 0.75 m
Rapidez media entre 1 y 2 segundos = 0.75
/
1 = 0.75 m/s
Distancia recorrida entre 2 y 3 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 2 y 3 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 3 y 4 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 3 y 4 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 4 y 5 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 4 y 5 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 5 y 6 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 5 y 6 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 6 y 7 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 6 y 7 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
¿Qué patrón observas en los resultados de la rapidez media? _________________________
_________________________________________________________________________ _
¿En cuánto aumenta la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabamos de demostrar es que el movimiento mostrado en la primera hoja tiene una
aceleración constante. La aceleración representa el cambio en la velocidad por unidad de
tiempo. Como la rapidez media aumenta 0.5 m/s cada segundo, la aceleración del balín es
de 0.5 m/s en cada segundo.
Encontremos de la misma manera, la aceleración del movimiento mostrado en la figura
siguiente (los números sobre el objeto esférico representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9…
¿Es éste un movimiento con aceleración constante? ____ Explica: ____________________
_________________________________________________________________________ _
Primero, toma algunos datos de la figura anterior y completa la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 (inicio) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posición x (m):
012345678910111213141516171819202122232425
Esta distancia se puede calcular restando las dos posiciones: 4 – 1 = 3 metros.
La distancia recorrida entre el segundo 5 y el 7 es igual a 12.25 – 6.25 = ____ metros
La distancia recorrida entre el segundo 6 y el 10 es igual a ____ – ____ = ____ metros
Usando los valores de la tabla anterior, calculemos la rapidez media (distancia recorrida
/
tiempo transcurrido) del balín en cada segundo. Estudia los dos primeros ejemplos y continúa
los cálculos:
Distancia recorrida entre 0 y 1 segundos = 0.25 – 0 = 0.25 m
Rapidez media entre 0 y 1 segundos = 0.25
/
1 = 0.25 m/s
Distancia recorrida entre 1 y 2 segundos = 1 – 0.25 = 0.75 m
Rapidez media entre 1 y 2 segundos = 0.75
/
1 = 0.75 m/s
Distancia recorrida entre 2 y 3 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 2 y 3 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 3 y 4 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 3 y 4 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 4 y 5 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 4 y 5 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 5 y 6 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 5 y 6 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 6 y 7 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 6 y 7 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
¿Qué patrón observas en los resultados de la rapidez media? _________________________
_________________________________________________________________________ _
¿En cuánto aumenta la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabamos de demostrar es que el movimiento mostrado en la primera hoja tiene una
aceleración constante. La aceleración representa el cambio en la velocidad por unidad de
tiempo. Como la rapidez media aumenta 0.5 m/s cada segundo, la aceleración del balín es
de 0.5 m/s en cada segundo.
Encontremos de la misma manera, la aceleración del movimiento mostrado en la figura
siguiente (los números sobre el objeto esférico representan los tiempos en segundos):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9…
¿Es éste un movimiento con aceleración constante? ____ Explica: ____________________
_________________________________________________________________________ _
Primero, toma algunos datos de la figura anterior y completa la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 (inicio) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posición x (m):
012345678910111213141516171819202122232425
16
Usando los valores de la tabla anterior, calcula la rapidez media (distancia recorrida
/
tiempo
transcurrido) de la esfera en cada segundo:
Distancia recorrida entre 0 y 1 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 0 y 1 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 1 y 2 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 1 y 2 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 2 y 3 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 2 y 3 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 3 y 4 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 3 y 4 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
¿En cuánto disminuye la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabas de demostrar es que el movimiento anterior tiene una aceleración constante,
realmente una desaceleración constante. Como la rapidez media disminuye 0.5 m/s cada
segundo la aceleración del balín es de –0.5 m/s en cada segundo. Esto se escribe como:
Aceleración = –0.5 m/s
2
En la figura siguiente encontrarás las gráficas de los dos movimientos estudiados en esta
actividad.
Decide cuál de ellas corresponde al movimiento acelerado y cuál al desacelerado. Ambas
son curvas llamadas parábolas que son típicas de para movimientos con aceleración
constante.
Estudia las gráficas y explica en la parte de atrás, por qué una representa movimiento
acelerado y la otra movimiento desacelerado:
x (m)
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 910
t (s )
Usando los valores de la tabla anterior, calcula la rapidez media (distancia recorrida
/
tiempo
transcurrido) de la esfera en cada segundo:
Distancia recorrida entre 0 y 1 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 0 y 1 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 1 y 2 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 1 y 2 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 2 y 3 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 2 y 3 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
Distancia recorrida entre 3 y 4 segundos = _____ – _____ = _____ m
Rapidez media entre 3 y 4 segundos = _____
/
1 = _____ m/s
¿En cuánto disminuye la rapidez media en cada segundo? ________ ¿Es este incremento
constante a través del tiempo? ______
Lo que acabas de demostrar es que el movimiento anterior tiene una aceleración constante,
realmente una desaceleración constante. Como la rapidez media disminuye 0.5 m/s cada
segundo la aceleración del balín es de –0.5 m/s en cada segundo. Esto se escribe como:
Aceleración = –0.5 m/s
2
En la figura siguiente encontrarás las gráficas de los dos movimientos estudiados en esta
actividad.
Decide cuál de ellas corresponde al movimiento acelerado y cuál al desacelerado. Ambas
son curvas llamadas parábolas que son típicas de para movimientos con aceleración
constante.
Estudia las gráficas y explica en la parte de atrás, por qué una representa movimiento
acelerado y la otra movimiento desacelerado:
x (m)
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 910
t (s )
17
Repaso
La siguiente gráfica de velocidad contra tiempo corresponde al movimiento de un carrito. Lee
las preguntas 1,2 y 3 y elige la respuesta correcta en cada caso. Para cada pregunta analiza
bien los datos de la gráfica.
1. En qué intervalo de tiempo el objeto aumentó su velocidad?
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
2. En qué intervalo de tiempo el carrito se movió a velocidad constante.
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
3. Qué aceleración tenía el objeto de los 7 a los 9 segundos.
a) 2 m/s 2
b) 9 m/s 2
c) 3 m/s 2
d) 1 m/s 2
Observa las cuatro gráficas siguientes contesta la pregunta 4.
Gráfica 1 Gráfica 2
Gráfica 3 Gráfica 4
Velocidad en
metros por
segundo (m/s)
Repaso
La siguiente gráfica de velocidad contra tiempo corresponde al movimiento de un carrito. Lee
las preguntas 1,2 y 3 y elige la respuesta correcta en cada caso. Para cada pregunta analiza
bien los datos de la gráfica.
1. En qué intervalo de tiempo el objeto aumentó su velocidad?
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
2. En qué intervalo de tiempo el carrito se movió a velocidad constante.
a) De el inicio hasta los 2 segundos.
b) De los 4 a los 7 segundos.
c) De los 2 a los 4 segundos.
d) De los 3 a los 5 segundos.
3. Qué aceleración tenía el objeto de los 7 a los 9 segundos.
a) 2 m/s 2
b) 9 m/s 2
c) 3 m/s 2
d) 1 m/s 2
Observa las cuatro gráficas siguientes contesta la pregunta 4.
Gráfica 1 Gráfica 2
Gráfica 3 Gráfica 4
Velocidad en
metros por
segundo (m/s)
18
4. Qué gráficas representen el movimiento de un objeto con aceleración constante
a. Gráficas 1 y 2
b. Gráficas 2 y 3
c. Gráficas 1 y 4
d. Gráficas 3 y 4
5. Si un cuerpo lleva velocidad constante ¿Cómo es su gráfica de distancia contra tiempo?
1 2
3 4
a. Gráficas 1
b. Gráficas 2
c. Gráficas 3
d. Gráficas 4
4. Qué gráficas representen el movimiento de un objeto con aceleración constante
a. Gráficas 1 y 2
b. Gráficas 2 y 3
c. Gráficas 1 y 4
d. Gráficas 3 y 4
5. Si un cuerpo lleva velocidad constante ¿Cómo es su gráfica de distancia contra tiempo?
1 2
3 4
a. Gráficas 1
b. Gráficas 2
c. Gráficas 3
d. Gráficas 4
19
6. Luis, Ricardo, Arturo y Jorge juegan con sus carritos de pilas, cada uno registra la gráfica
del movimiento de su carrito. Observa las gráficas de posición contra tiempo y contesta la
opción correcta. ¿Cuál es el carrito que se mueve a mayor velocidad?
a. El carrito de Arturo
b. El carrito de Ricardo
c. El carrito de Luis
d. El carrito de Rodolfo
7. Luis, Arturo, Ricardo y Rodolfo siguen jugando con sus carritos pero ahora los carritos de
dos de ellos se mueven a la misma velocidad. ¿Cuáles son? Encierra las gráficas
correspondientes.
6. Luis, Ricardo, Arturo y Jorge juegan con sus carritos de pilas, cada uno registra la gráfica
del movimiento de su carrito. Observa las gráficas de posición contra tiempo y contesta la
opción correcta. ¿Cuál es el carrito que se mueve a mayor velocidad?
a. El carrito de Arturo
b. El carrito de Ricardo
c. El carrito de Luis
d. El carrito de Rodolfo
7. Luis, Arturo, Ricardo y Rodolfo siguen jugando con sus carritos pero ahora los carritos de
dos de ellos se mueven a la misma velocidad. ¿Cuáles son? Encierra las gráficas
correspondientes.
20
8-En un cuarto juego tres carritos se movieron a velocidad constante y uno de ellos se movió
con aceleración. ¿Cuál es este último carrito?. Encierra su gráfica
El movimiento ondulatorio
Repasa tus conocimientos previos:
¿Qué significa la palabra onda?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Escribe en tu cuaderno algunos casos de la vida cotidiana en los que se usa la palabra onda.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿Qué es el sonido?
___________________________________________________________________ _______
__________________________________________________________________________
ACTIVIDAD 6
Lee con atención el siguiente tema:
Supón que varias bolas de billar están colocadas en línea recta y en reposo.
Vamos a suponer que todas las bolas son iguales,
excepto por sus colores. Ahora lanzamos desde el extremo izquierdo una bola, la negra, de
manera que choque con la blanca.
Después del choque veremos que la bola negra queda en reposo y la bola blanca empieza a
moverse hacia la derecha y choca con la bola gris.
8-En un cuarto juego tres carritos se movieron a velocidad constante y uno de ellos se movió
con aceleración. ¿Cuál es este último carrito?. Encierra su gráfica
El movimiento ondulatorio
Repasa tus conocimientos previos:
¿Qué significa la palabra onda?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Escribe en tu cuaderno algunos casos de la vida cotidiana en los que se usa la palabra onda.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿Qué es el sonido?
___________________________________________________________________ _______
__________________________________________________________________________
ACTIVIDAD 6
Lee con atención el siguiente tema:
Supón que varias bolas de billar están colocadas en línea recta y en reposo.
Vamos a suponer que todas las bolas son iguales,
excepto por sus colores. Ahora lanzamos desde el extremo izquierdo una bola, la negra, de
manera que choque con la blanca.
Después del choque veremos que la bola negra queda en reposo y la bola blanca empieza a
moverse hacia la derecha y choca con la bola gris.
21
Después del choque de las bolas blanca y gris, la bola blanca queda en reposo La bola gris
empieza a moverse hacia la derecha y choca con la otra bola negra.
De esta manera vemos que cada bola que estaba en reposo, es golpeada por otra bola
desde la izquierda y empieza a moverse a la derecha, hasta que finalmente la última bola, se
empieza a mover a la derecha
Cada una de las cinco bolas de la figura fue sacada del reposo por el efecto de la bola negra,
que estaba moviéndose. Date cuenta de que cada una de las bolas empezó a moverse
sucesivamente, no todas las bolas se movieron al mismo tiempo. Además, fíjate que cada
bola se movió a la derecha.
La bola negra perturba a la bola blanca. Esta perturbación que se propaga de izquierda a
derecha se llama onda
Investiga en un diccionario el significado de la palabra ―onda”
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________ ______
ACTIVIDAD 7
Objetivo: Observar la propagación de una onda en un estanque de agua.
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente (palangana transparente) con de agua
Procedimiento
1. Conformen un grupo de trabajo de tres compañeros.
2. Vayan a algún estanque, por ejemplo, en un parque. También pueden utilizar un
recipiente grande y extendido que contenga agua.
3. Antes de empezar, esperen a que la superficie del agua esté quieta.
4. Coloquen el corcho en algún punto intermedio de la superficie del estanque o del
recipiente.
5. Desde un extremo del estanque o del recipiente suelten la piedra sobre la superficie
de agua.
6. Describan lo que ocurre
Reflexionen y contesten
Después del choque de las bolas blanca y gris, la bola blanca queda en reposo La bola gris
empieza a moverse hacia la derecha y choca con la otra bola negra.
De esta manera vemos que cada bola que estaba en reposo, es golpeada por otra bola
desde la izquierda y empieza a moverse a la derecha, hasta que finalmente la última bola, se
empieza a mover a la derecha
Cada una de las cinco bolas de la figura fue sacada del reposo por el efecto de la bola negra,
que estaba moviéndose. Date cuenta de que cada una de las bolas empezó a moverse
sucesivamente, no todas las bolas se movieron al mismo tiempo. Además, fíjate que cada
bola se movió a la derecha.
La bola negra perturba a la bola blanca. Esta perturbación que se propaga de izquierda a
derecha se llama onda
Investiga en un diccionario el significado de la palabra ―onda”
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________ ______
ACTIVIDAD 7
Objetivo: Observar la propagación de una onda en un estanque de agua.
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente (palangana transparente) con de agua
Procedimiento
1. Conformen un grupo de trabajo de tres compañeros.
2. Vayan a algún estanque, por ejemplo, en un parque. También pueden utilizar un
recipiente grande y extendido que contenga agua.
3. Antes de empezar, esperen a que la superficie del agua esté quieta.
4. Coloquen el corcho en algún punto intermedio de la superficie del estanque o del
recipiente.
5. Desde un extremo del estanque o del recipiente suelten la piedra sobre la superficie
de agua.
6. Describan lo que ocurre
Reflexionen y contesten
22
Un instante después de soltar la piedra, ¿qué ocurre con la superficie del agua?
En ese instante inicial, ¿qué sucedió con el corcho?
¿Llega un instante en el que el corcho se mueve?
Si su respuesta a la última pregunta es afirmativa, contesten las siguientes cuestiones.
¿Tocó acaso la piedra al corcho?
¿Qué fue lo que tocó la piedra?
Explica lo que ocurrió a continuación hasta que el corcho empezó a moverse.
Una vez que el corcho se empieza a mover, ¿en qué dirección se mueve?
¿Qué es lo que se transportó desde el punto en que cayó la piedra al estanque hasta
el corcho?
¿Se puede hablar de que se generó una onda? Expliquen con todo detalle su
respuesta
Comenten entre ustedes el tipo de movimiento que dio lugar a la onda que
observaron.
Escriban en sus cuadernos las conclusiones a las que hayan llegado.
Las actividades anteriores ilustran los dos tipos de ondas que existen.
Investiga y contesta:
_________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la onda
y la dirección en que se mueven las partículas del medio son las mismas. Un ejemplo
de esta onda ______________ es la que se propagó en las bolas de billar.
La onda es
_____________porque las direcciones de su propagación y del movimiento de las
bolas son las mismas.
__________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la
onda y la dirección en que se mueven las partículas del medio son perpendiculares
entre sí. Un ejemplo de onda ________________es la que se propagó en el estanque
cuando lanzamos la piedra. En este caso, el medio en que se propaga la onda es el
_______del estanque.
ACTIVIDAD 8
Determinar la velocidad de propagación de una onda en un estanque de agua.
Un instante después de soltar la piedra, ¿qué ocurre con la superficie del agua?
En ese instante inicial, ¿qué sucedió con el corcho?
¿Llega un instante en el que el corcho se mueve?
Si su respuesta a la última pregunta es afirmativa, contesten las siguientes cuestiones.
¿Tocó acaso la piedra al corcho?
¿Qué fue lo que tocó la piedra?
Explica lo que ocurrió a continuación hasta que el corcho empezó a moverse.
Una vez que el corcho se empieza a mover, ¿en qué dirección se mueve?
¿Qué es lo que se transportó desde el punto en que cayó la piedra al estanque hasta
el corcho?
¿Se puede hablar de que se generó una onda? Expliquen con todo detalle su
respuesta
Comenten entre ustedes el tipo de movimiento que dio lugar a la onda que
observaron.
Escriban en sus cuadernos las conclusiones a las que hayan llegado.
Las actividades anteriores ilustran los dos tipos de ondas que existen.
Investiga y contesta:
_________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la onda
y la dirección en que se mueven las partículas del medio son las mismas. Un ejemplo
de esta onda ______________ es la que se propagó en las bolas de billar.
La onda es
_____________porque las direcciones de su propagación y del movimiento de las
bolas son las mismas.
__________________. Son aquellas en las que la dirección de propagación de la
onda y la dirección en que se mueven las partículas del medio son perpendiculares
entre sí. Un ejemplo de onda ________________es la que se propagó en el estanque
cuando lanzamos la piedra. En este caso, el medio en que se propaga la onda es el
_______del estanque.
ACTIVIDAD 8
Determinar la velocidad de propagación de una onda en un estanque de agua.
23
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente con agua.
• Una cinta métrica.
• Un reloj con segundero o cronómetro digital.
Procedimiento:
1. Conformen el mismo grupo
2. Vayan al mismo estanque o utilicen la palangana
3. Vuelvan a colocar el corcho en el mismo lugar, después de que la superficie del agua
esté quieta.
4. Entre dos compañeros midan con la cinta métrica, la distancia entre el punto en que
soltarán la piedra y la posición del corcho. Anoten el valor medido: distancia = m.
5. El compañero que está separado del corcho suelta la piedra. En ese instante, el otro
compañero empieza a contar el tiempo con el segundero.
6. Otro compañero está pendiente del corcho. En el instante en que se empiece a mover
da aviso.
7. Anoten el valor medido: tiempo = s.
8. Con los valores que obtuvieron, calculen la velocidad con la que se propagó la
perturbación causada por la piedra (usen la ecuación. Velocidad = distancia/tiempo
¡No olviden la unidad!
Reflexionen y contesten:
En el caso del estanque o el recipiente vieron que la perturbación que se creó al caer la
piedra en el agua tardó cierto tiempo en recorrer la distancia hasta el corcho. En
consecuencia, se le puede asociar una velocidad a esta perturbación, que se llama velocidad
de la onda.
1. ¿Se puede hablar de velocidad de la onda en el caso de las bolas de billar?
2. Expliquen las similitudes y diferencias de la velocidad de un cuerpo, como se estudió
anteriormente, con la velocidad de una onda.
3. Obtengan conclusiones y preséntenlas al resto del grupo en plenaria.
Para establecer vínculos entre los conceptos estudiados y los sucesos cotidianos analiza
situaciones cercanas y de interés para ti. Por ejemplo, la formación de ondas al tirar una
piedra en el agua, los sismos y su relación con las ondas, y la velocidad del sonido en
diferentes medios.
Bajo la guía y orientación de tu maestro interactúa con programas de simulación de las
actividades ―Movimiento ondulatorio‖ y ―Propiedades de las ondas‖, del proyecto ECAMM,
analiza una representación de tren de ondas con su longitud y frecuencia en un determinado
tiempo. Así como las propiedades de las ondas.
Comportamiento ondulatorio del sonido
ACTIVIDAD 9
Esta actividad ilustra el hecho de que el sonido que percibes con tu oído
está relacionado con la vibración de algún objeto.
Material:
• Un trozo de corcho.
• Una piedra.
• Un estanque o un recipiente con agua.
• Una cinta métrica.
• Un reloj con segundero o cronómetro digital.
Procedimiento:
1. Conformen el mismo grupo
2. Vayan al mismo estanque o utilicen la palangana
3. Vuelvan a colocar el corcho en el mismo lugar, después de que la superficie del agua
esté quieta.
4. Entre dos compañeros midan con la cinta métrica, la distancia entre el punto en que
soltarán la piedra y la posición del corcho. Anoten el valor medido: distancia = m.
5. El compañero que está separado del corcho suelta la piedra. En ese instante, el otro
compañero empieza a contar el tiempo con el segundero.
6. Otro compañero está pendiente del corcho. En el instante en que se empiece a mover
da aviso.
7. Anoten el valor medido: tiempo = s.
8. Con los valores que obtuvieron, calculen la velocidad con la que se propagó la
perturbación causada por la piedra (usen la ecuación. Velocidad = distancia/tiempo
¡No olviden la unidad!
Reflexionen y contesten:
En el caso del estanque o el recipiente vieron que la perturbación que se creó al caer la
piedra en el agua tardó cierto tiempo en recorrer la distancia hasta el corcho. En
consecuencia, se le puede asociar una velocidad a esta perturbación, que se llama velocidad
de la onda.
1. ¿Se puede hablar de velocidad de la onda en el caso de las bolas de billar?
2. Expliquen las similitudes y diferencias de la velocidad de un cuerpo, como se estudió
anteriormente, con la velocidad de una onda.
3. Obtengan conclusiones y preséntenlas al resto del grupo en plenaria.
Para establecer vínculos entre los conceptos estudiados y los sucesos cotidianos analiza
situaciones cercanas y de interés para ti. Por ejemplo, la formación de ondas al tirar una
piedra en el agua, los sismos y su relación con las ondas, y la velocidad del sonido en
diferentes medios.
Bajo la guía y orientación de tu maestro interactúa con programas de simulación de las
actividades ―Movimiento ondulatorio‖ y ―Propiedades de las ondas‖, del proyecto ECAMM,
analiza una representación de tren de ondas con su longitud y frecuencia en un determinado
tiempo. Así como las propiedades de las ondas.
Comportamiento ondulatorio del sonido
ACTIVIDAD 9
Esta actividad ilustra el hecho de que el sonido que percibes con tu oído
está relacionado con la vibración de algún objeto.
24
Procedimiento:
Formen un grupo de trabajo de dos compañeros; trabajen en una habitación.
Amarren un extremo de alambre a la manija de una cerradura. Debe quedar lo más fijo
posible.
Uno de ustedes sostenga con el pie el otro extremo, lo más fijo posible.
Mantengan el alambre lo más tenso posible.
El otro compañero tira, con un dedo, de la parte media del alambre.
Fíjense bien qué ocurre con el alambre. Describan lo que
ocurre. Toquen ligeramente el alambre con un dedo.
¿Oyeron algún sonido?
Ahora, alguno de ustedes ponga la mano encima del
alambre, de manera que esté en reposo.
¿Oyen algún sonido?
En esta actividad te diste cuenta de que al tirar con el dedo del
alambre delgado, éste empieza a realizar un movimiento de
vibración, es decir, el alambre ―va y viene‖. Al mismo tiempo oíste un
sonido producido por el alambre. Cuando pusiste la mano encima
del alambre y éste dejo de moverse, o sea, dejó de vibrar, ya no
oíste sonido alguno.
Reflexionen y contesten:
1. Cuando tiraron del alambre y lo tocaron con el dedo, ¿sintieron algo? En caso
afirmativo, ¿qué sintieron?, ¿realiza el alambre algún movimiento?, ¿de qué tipo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. ¿Oyeron algún sonido al mismo tiempo? ____________________________________
3. ¿Hay alguna relación entre el movimiento que sintieron el que realiza el alambre y el
sonido? ______________________________________________________________
4. Una vez que el alambre está en reposo, ¿se seguía oyendo algún sonido? _________
5. Obtengan conclusiones, regístrenlas en sus libretas y discútanlas con el resto del
grupo.
Algunas características del sonido, en la forma en que el oído humano lo percibe, son:
a. La frecuencia. Es el número de ciclos que se repiten en cada segundo.
b. El tono: El oído humano es capaz de distinguir un sonido grave de otro agudo, es
decir, el oído es sensible al tono del sonido. El tono de un sonido depende de su
frecuencia. Un sonido de tono grave está formado de frecuencias bajas, y un sonido
de tono agudo está formado de frecuencias altas.
c. La intensidad: El oído humano también puede distinguir entre sonidos que tengan
distintas intensidades. Podemos decir cuál de dos sonidos es de intensidad alta y cuál
de intensidad baja.
Procedimiento:
Formen un grupo de trabajo de dos compañeros; trabajen en una habitación.
Amarren un extremo de alambre a la manija de una cerradura. Debe quedar lo más fijo
posible.
Uno de ustedes sostenga con el pie el otro extremo, lo más fijo posible.
Mantengan el alambre lo más tenso posible.
El otro compañero tira, con un dedo, de la parte media del alambre.
Fíjense bien qué ocurre con el alambre. Describan lo que
ocurre. Toquen ligeramente el alambre con un dedo.
¿Oyeron algún sonido?
Ahora, alguno de ustedes ponga la mano encima del
alambre, de manera que esté en reposo.
¿Oyen algún sonido?
En esta actividad te diste cuenta de que al tirar con el dedo del
alambre delgado, éste empieza a realizar un movimiento de
vibración, es decir, el alambre ―va y viene‖. Al mismo tiempo oíste un
sonido producido por el alambre. Cuando pusiste la mano encima
del alambre y éste dejo de moverse, o sea, dejó de vibrar, ya no
oíste sonido alguno.
Reflexionen y contesten:
1. Cuando tiraron del alambre y lo tocaron con el dedo, ¿sintieron algo? En caso
afirmativo, ¿qué sintieron?, ¿realiza el alambre algún movimiento?, ¿de qué tipo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. ¿Oyeron algún sonido al mismo tiempo? ____________________________________
3. ¿Hay alguna relación entre el movimiento que sintieron el que realiza el alambre y el
sonido? ______________________________________________________________
4. Una vez que el alambre está en reposo, ¿se seguía oyendo algún sonido? _________
5. Obtengan conclusiones, regístrenlas en sus libretas y discútanlas con el resto del
grupo.
Algunas características del sonido, en la forma en que el oído humano lo percibe, son:
a. La frecuencia. Es el número de ciclos que se repiten en cada segundo.
b. El tono: El oído humano es capaz de distinguir un sonido grave de otro agudo, es
decir, el oído es sensible al tono del sonido. El tono de un sonido depende de su
frecuencia. Un sonido de tono grave está formado de frecuencias bajas, y un sonido
de tono agudo está formado de frecuencias altas.
c. La intensidad: El oído humano también puede distinguir entre sonidos que tengan
distintas intensidades. Podemos decir cuál de dos sonidos es de intensidad alta y cuál
de intensidad baja.
25
¿Cuál llega primero?
Seguramente han visto cómo caen las
hojas de los árboles o cómo cae una pelota cuando la sueltan. ¿A qué se debe que la pelota
llegue primero al piso aun cuando ambos cuerpos se suelten desde la misma altura y al
mismo tiempo?
Aristóteles pensaba que la rapidez con que un cuerpo se mueve al caer, es proporcional a su
peso, es decir, entre más pesado más rápido cae. Por otro lado, Galileo pensaba que todos
los objetos al caer (en ausencia de aire) se mueven con una rapidez que aumenta en una
proporción constante, sin importar su peso, forma o tamaño.
ACTIVIDAD 10
1. ¿De qué depende la rapidez con la que caen los objetos en la Tierra?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. ¿A qué se debe que una pluma de ave caiga lentamente?
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________ ____
3. Cuando un objeto cae, ¿cómo se mueve? ¿Se mueve más rápido, más lento o igual
mientras se va acercando al suelo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. ¿Qué le sucederá a un cuerpo que se suelta cerca de la superficie lunar, donde no
existe aire?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. ¿Qué caerá más aprisa: un objeto grande o uno pequeño que caen de la misma altura
hasta la superficie de nuestro planeta?
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
CONTENIDOS: El trabajo de galileo
Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.
Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico.
La aceleración; diferencia con la velocidad.
Interpretación y representación de gráficas: velocidad-tiempo y aceleración-tiempo.
APRENDIZAJES ESPERADOS :
Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de caída libre,
así como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron.
Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia, como una nueva forma de
construir y validar el conocimiento científico basado en la experimentación y el análisis de los
resultados.
Relaciona la aceleración con la variación de la velocidad en situaciones del entorno y/o
actividades experimentales.
Elabora e interpreta tablas de datos y gráficas de velocidad-tiempo y aceleración tiempo para
describir y predecir características de diferentes movimientos, a partir de datos que obtiene en
experimentos y/o situaciones del entorno.
¿Cuál llega primero?
Seguramente han visto cómo caen las
hojas de los árboles o cómo cae una pelota cuando la sueltan. ¿A qué se debe que la pelota
llegue primero al piso aun cuando ambos cuerpos se suelten desde la misma altura y al
mismo tiempo?
Aristóteles pensaba que la rapidez con que un cuerpo se mueve al caer, es proporcional a su
peso, es decir, entre más pesado más rápido cae. Por otro lado, Galileo pensaba que todos
los objetos al caer (en ausencia de aire) se mueven con una rapidez que aumenta en una
proporción constante, sin importar su peso, forma o tamaño.
ACTIVIDAD 10
1. ¿De qué depende la rapidez con la que caen los objetos en la Tierra?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. ¿A qué se debe que una pluma de ave caiga lentamente?
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________ ____
3. Cuando un objeto cae, ¿cómo se mueve? ¿Se mueve más rápido, más lento o igual
mientras se va acercando al suelo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. ¿Qué le sucederá a un cuerpo que se suelta cerca de la superficie lunar, donde no
existe aire?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. ¿Qué caerá más aprisa: un objeto grande o uno pequeño que caen de la misma altura
hasta la superficie de nuestro planeta?
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
CONTENIDOS: El trabajo de galileo
Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.
Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico.
La aceleración; diferencia con la velocidad.
Interpretación y representación de gráficas: velocidad-tiempo y aceleración-tiempo.
APRENDIZAJES ESPERADOS :
Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de caída libre,
así como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron.
Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia, como una nueva forma de
construir y validar el conocimiento científico basado en la experimentación y el análisis de los
resultados.
Relaciona la aceleración con la variación de la velocidad en situaciones del entorno y/o
actividades experimentales.
Elabora e interpreta tablas de datos y gráficas de velocidad-tiempo y aceleración tiempo para
describir y predecir características de diferentes movimientos, a partir de datos que obtiene en
experimentos y/o situaciones del entorno.
26
ACTIVIDAD 11
En esta actividad observarán la caída de varios objetos y medirán el tiempo que le toma a
cada uno llegar al suelo.
Para realizar el experimento, procederán como se les indica a continuación:
- Dibujen una marca sobre la pared de al menos 2 metros de altura. Ésta será la altura desde
la que se van a dejar caer los cuerpos.
- Las características de cada objeto se anotarán en la tabla que aparece más adelante junto
con el tiempo que tarda cada uno en llegar al piso.
Antes de medir el tiempo que le toma a los objetos llegar al piso, obsérvenlos
cuidadosamente. Fíjense bien cómo son en su forma y peso. En seguida llenen la tabla. En
cada columna anoten las características que se piden y en la columna llamada "Predicción"
anoten el objeto que crean tardará menos en llegar al piso y la razón por qué piensan lo
anterior.
Recuerden que el compañero que mide el tiempo y el que suelta el objeto deben hacerlo
simultáneamente, para lo cual les recomendamos que el tercer compañero del equipo, que
será el encargado de anotar los resultados, dé la señal de salida contando "1, 2 y 3". El
compañero que mide el tiempo debe fijarse atentamente cuando el objeto llegue al piso para
que justo cuando ocurra, detenga el cronómetro.
Las predicciones se deben discutir por equipos y escribir antes de realizar el experimento.
Material
- Lápiz
- Cronómetro
- Balanza
- Cinta métrica
-Hoja de papel
- Pelota de hule
- Pluma de ave
-Un trozo de madera (de preferencia de forma cúbica)
- Una canica
-Pelota de unicel, de ser posible del mismo tamaño que la pelota de hule
Objeto Peso Forma
Predicción y
justificación
Tiempo de
caída
Hoja de papel
Misma hoja de papel arrugada
Pelota de hule
Pelota de polietileno
Trozo de madera
Canica de vidrio
Pluma de ave
ACTIVIDAD 11
En esta actividad observarán la caída de varios objetos y medirán el tiempo que le toma a
cada uno llegar al suelo.
Para realizar el experimento, procederán como se les indica a continuación:
- Dibujen una marca sobre la pared de al menos 2 metros de altura. Ésta será la altura desde
la que se van a dejar caer los cuerpos.
- Las características de cada objeto se anotarán en la tabla que aparece más adelante junto
con el tiempo que tarda cada uno en llegar al piso.
Antes de medir el tiempo que le toma a los objetos llegar al piso, obsérvenlos
cuidadosamente. Fíjense bien cómo son en su forma y peso. En seguida llenen la tabla. En
cada columna anoten las características que se piden y en la columna llamada "Predicción"
anoten el objeto que crean tardará menos en llegar al piso y la razón por qué piensan lo
anterior.
Recuerden que el compañero que mide el tiempo y el que suelta el objeto deben hacerlo
simultáneamente, para lo cual les recomendamos que el tercer compañero del equipo, que
será el encargado de anotar los resultados, dé la señal de salida contando "1, 2 y 3". El
compañero que mide el tiempo debe fijarse atentamente cuando el objeto llegue al piso para
que justo cuando ocurra, detenga el cronómetro.
Las predicciones se deben discutir por equipos y escribir antes de realizar el experimento.
Material
- Lápiz
- Cronómetro
- Balanza
- Cinta métrica
-Hoja de papel
- Pelota de hule
- Pluma de ave
-Un trozo de madera (de preferencia de forma cúbica)
- Una canica
-Pelota de unicel, de ser posible del mismo tamaño que la pelota de hule
Objeto Peso Forma
Predicción y
justificación
Tiempo de
caída
Hoja de papel
Misma hoja de papel arrugada
Pelota de hule
Pelota de polietileno
Trozo de madera
Canica de vidrio
Pluma de ave
27
Una vez que la tabla esté completa y hayan averiguado qué objeto llega primero al piso,
contesten las siguientes preguntas.
1. ¿Cuál objeto llega primero al piso?
_______________________________________________________ _____________
2. ¿Por qué consideran que algunos objetos llegan primero al piso y otros después?
¿Está esto relacionado con la forma y/o con su peso?
_____________________________________________________________________
______________________________________ _______________________________
___________________________________________________________________
3. ¿Qué creen que sucedería si los objetos no tuvieran peso?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________
Aristóteles pensaba que la velocidad que lleva un objeto al caer debe ser proporcional a su
peso. Además que la velocidad aumenta conforme se acerca al suelo porque éste es el lugar
"natural" de las cosas. Además pensaba que el movimiento en el vacío no era posible.
4. ¿Estarían de acuerdo con él? ¿Por qué?
_________________________________________________ ____________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Galileo descubrió que todos los cuerpos en caída libre tienen la misma aceleración en
ausencia de la resistencia del aire. Éste resultado lo expresó en la siguiente forma: "Dos
objetos sin importar su tamaño ni su masa caen con la misma aceleración en ausencia de
aire".
5. Si se fijan bien hay una propiedad que les hace falta cumplir en sus mediciones
experimentales para que sus condiciones sean exactamente iguales a las del
postulado de Galileo, ¿cuál es esa propiedad?
_____________________________________________________________________
________________________________________________ _____________________
6. ¿Quién describe mejor lo que observan en los datos: Aristóteles o Galileo? Recuerden
tener en cuenta que hay una condición distinta al postulado de Galileo. Pista:
Recuerden la hoja de papel que pesa siempre lo mismo.
_____________________________________________________________________
______________________________________________________ _______________
Una vez que la tabla esté completa y hayan averiguado qué objeto llega primero al piso,
contesten las siguientes preguntas.
1. ¿Cuál objeto llega primero al piso?
_______________________________________________________ _____________
2. ¿Por qué consideran que algunos objetos llegan primero al piso y otros después?
¿Está esto relacionado con la forma y/o con su peso?
_____________________________________________________________________
______________________________________ _______________________________
___________________________________________________________________
3. ¿Qué creen que sucedería si los objetos no tuvieran peso?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________
Aristóteles pensaba que la velocidad que lleva un objeto al caer debe ser proporcional a su
peso. Además que la velocidad aumenta conforme se acerca al suelo porque éste es el lugar
"natural" de las cosas. Además pensaba que el movimiento en el vacío no era posible.
4. ¿Estarían de acuerdo con él? ¿Por qué?
_________________________________________________ ____________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Galileo descubrió que todos los cuerpos en caída libre tienen la misma aceleración en
ausencia de la resistencia del aire. Éste resultado lo expresó en la siguiente forma: "Dos
objetos sin importar su tamaño ni su masa caen con la misma aceleración en ausencia de
aire".
5. Si se fijan bien hay una propiedad que les hace falta cumplir en sus mediciones
experimentales para que sus condiciones sean exactamente iguales a las del
postulado de Galileo, ¿cuál es esa propiedad?
_____________________________________________________________________
________________________________________________ _____________________
6. ¿Quién describe mejor lo que observan en los datos: Aristóteles o Galileo? Recuerden
tener en cuenta que hay una condición distinta al postulado de Galileo. Pista:
Recuerden la hoja de papel que pesa siempre lo mismo.
_____________________________________________________________________
______________________________________________________ _______________
28
Caída libre
ACTIVIDAD 12
En ésta y la siguiente actividad estudiaremos la caída libre de los cuerpos.
La figura de la izquierda muestra una pelota que se ha lanzado hacia arriba con
una velocidad de 60 m/s (216 km/hr). Los números a la derecha de la pelota
dan el tiempo en segundos.
Primero obtengamos el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba.
Éste depende de la aceleración gravitatoria que para la superficie de la Tierra
es aproximadamente igual a –10 m/s
2
. Este valor quiere decir que la velocidad
de la pelota debe disminuir 10 m/s cada segundo. Con esta información y
recordando que la velocidad inicial de la pelota era de 60 m/s, podemos formar
la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 1 2 3 4 5 6 7
Velocidad v
(m/s):
60 50 40
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, contesta las preguntas siguientes:
¿En qué tiempo la velocidad de la pelota se hace cero? ____ segundos.
¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
¿Por qué la velocidad de la pelota se vuelve negativa a partir de t = 6? ________________
______________________________________________________________________ ___
Si queremos obtener la altura máxima de la pelota, razonaremos de la siguiente manera:
En los 6 segundos del trayecto hacia arriba de la pelota, su velocidad promedio es de 30 m/s.
Estudia los valores de la tabla anterior y de ellos explica este valor de la velocidad promedio:
________________________________________________________________ _________
_________________________________________________________________________
Así, a una velocidad promedio de 30 m/s durante 6 segundos, la distancia recorrida (altura
máxima) por la pelota será de ______ metros.
El razonamiento anterior puede aplicarse a cada segundo del movimiento de la pelota:
Por ejemplo, en el primer segundo, de t = 0 a t = 1, la velocidad de la pelota disminuyó de
60 a 50 m/s. Esto quiere decir que su velocidad promedio en este segundo era de 55 m/s.
Así, la distancia recorrida en este segundo fue de 55 1 = 55 metros.
En el segundo, de t = 1 a t = 2, la velocidad de la pelota disminuyó de ____ a ____ m/s.
Así, su velocidad promedio en este segundo era de ____ m/s y la distancia recorrida en este
segundo fue de ____ metros.
En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el cuarto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el quinto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el sexto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
Si sumas las seis distancias recorridas por la pelota en los primeros seis segundos, te debe
dar un total de 180 metros. Esta es la altura máxima a la que subió la pelota.
Repite el análisis que se hizo en esta actividad para una pelota que se ha lanzado hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s (108 km/hr). Para esto, completa la información que se
te pide a continuación:
6
5
4
3
2
1
0
Caída libre
ACTIVIDAD 12
En ésta y la siguiente actividad estudiaremos la caída libre de los cuerpos.
La figura de la izquierda muestra una pelota que se ha lanzado hacia arriba con
una velocidad de 60 m/s (216 km/hr). Los números a la derecha de la pelota
dan el tiempo en segundos.
Primero obtengamos el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba.
Éste depende de la aceleración gravitatoria que para la superficie de la Tierra
es aproximadamente igual a –10 m/s
2
. Este valor quiere decir que la velocidad
de la pelota debe disminuir 10 m/s cada segundo. Con esta información y
recordando que la velocidad inicial de la pelota era de 60 m/s, podemos formar
la tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 1 2 3 4 5 6 7
Velocidad v
(m/s):
60 50 40
De acuerdo a los valores de la tabla anterior, contesta las preguntas siguientes:
¿En qué tiempo la velocidad de la pelota se hace cero? ____ segundos.
¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
¿Por qué la velocidad de la pelota se vuelve negativa a partir de t = 6? ________________
______________________________________________________________________ ___
Si queremos obtener la altura máxima de la pelota, razonaremos de la siguiente manera:
En los 6 segundos del trayecto hacia arriba de la pelota, su velocidad promedio es de 30 m/s.
Estudia los valores de la tabla anterior y de ellos explica este valor de la velocidad promedio:
________________________________________________________________ _________
_________________________________________________________________________
Así, a una velocidad promedio de 30 m/s durante 6 segundos, la distancia recorrida (altura
máxima) por la pelota será de ______ metros.
El razonamiento anterior puede aplicarse a cada segundo del movimiento de la pelota:
Por ejemplo, en el primer segundo, de t = 0 a t = 1, la velocidad de la pelota disminuyó de
60 a 50 m/s. Esto quiere decir que su velocidad promedio en este segundo era de 55 m/s.
Así, la distancia recorrida en este segundo fue de 55 1 = 55 metros.
En el segundo, de t = 1 a t = 2, la velocidad de la pelota disminuyó de ____ a ____ m/s.
Así, su velocidad promedio en este segundo era de ____ m/s y la distancia recorrida en este
segundo fue de ____ metros.
En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el cuarto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el quinto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
En el sexto segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ metros.
Si sumas las seis distancias recorridas por la pelota en los primeros seis segundos, te debe
dar un total de 180 metros. Esta es la altura máxima a la que subió la pelota.
Repite el análisis que se hizo en esta actividad para una pelota que se ha lanzado hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s (108 km/hr). Para esto, completa la información que se
te pide a continuación:
6
5
4
3
2
1
0
29
Primero obtén el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba, completando la
tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 1 2 3 4 5 6
Velocidad v (m/s): –30
¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
En el trayecto hacia arriba, la velocidad promedio de la pelota es de ____ m/s. Por lo
tanto, la distancia recorrida (altura máxima) por la pelota será de ______ m.
En el primer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la
distancia recorrida en este segundo fue de ____ m.
En el segundo segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la
distancia recorrida en este segundo fue de ____ m.
En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ m.
Si sumas las tres distancias recorridas por la pelota en los primeros tres segundos, te debe
dar igual a la altura máxima que subió la pelota.
Compara los dos movimientos analizados en esta actividad. El primero comienza con 60 m/s
y el segundo con 30 m/s (la mitad). Por ejemplo, ¿en cuánto se reduce el tiempo de subida?,
¿en cuánto se reduce la altura máxima?
Caída libre (Segunda parte)
ACTIVIDAD 13
En esta actividad continuaremos el estudio de la caída libre de los cuerpos.
Las fórmulas más importantes de caída libre son las dos siguientes:
h = vo t –
1
2 g t
2
v = vo – g t
Donde:
vo representa la velocidad inicial del objeto (positiva hacia arriba y
negativa hacia abajo).
g es la aceleración gravitacional (por simplicidad, aquí tomaremos el
valor aproximado de 10 m/s
2
).
t es el tiempo
h es la altura del objeto en el instante t (relativa a su posición inicial)
v es la velocidad del objeto en el instante t
Regresando a la situación de la actividad anterior en la que una pelota se lanza hacia arriba
con una velocidad de 60 m/s, podemos escribir las fórmulas anteriores como sigue:
h = 60 t – 5 t
2
v = 60 – 10 t
Así por ejemplo, para t = 2,
h = 60 (2) – 5 (2)
2
= 120 – 20 = 100 m
v = 60 – 10 (2) = 60 – 20 = 40 m/s
Esto nos dice que a los dos segundos, la altura de la pelota era de 100 metros y su velocidad
de 40 m/s.
Para t = 6, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los seis segundos, __________________________________________
_________________________________________________________________________
Para t = 10, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los diez segundos, la pelota está otra vez a una altura de 100 metros y
su velocidad es de –40 m/s, es decir, va hacia abajo.
Primero obtén el tiempo que le lleva a la pelota en llegar hasta arriba, completando la
tabla siguiente:
Tiempo t (s): 0 1 2 3 4 5 6
Velocidad v (m/s): –30
¿En qué tiempo la pelota llegará a su máxima altura? ____ segundos.
En el trayecto hacia arriba, la velocidad promedio de la pelota es de ____ m/s. Por lo
tanto, la distancia recorrida (altura máxima) por la pelota será de ______ m.
En el primer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la
distancia recorrida en este segundo fue de ____ m.
En el segundo segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la
distancia recorrida en este segundo fue de ____ m.
En el tercer segundo, la velocidad promedio de la pelota era de ____ m/s y la distancia
recorrida en este segundo fue de ____ m.
Si sumas las tres distancias recorridas por la pelota en los primeros tres segundos, te debe
dar igual a la altura máxima que subió la pelota.
Compara los dos movimientos analizados en esta actividad. El primero comienza con 60 m/s
y el segundo con 30 m/s (la mitad). Por ejemplo, ¿en cuánto se reduce el tiempo de subida?,
¿en cuánto se reduce la altura máxima?
Caída libre (Segunda parte)
ACTIVIDAD 13
En esta actividad continuaremos el estudio de la caída libre de los cuerpos.
Las fórmulas más importantes de caída libre son las dos siguientes:
h = vo t –
1
2 g t
2
v = vo – g t
Donde:
vo representa la velocidad inicial del objeto (positiva hacia arriba y
negativa hacia abajo).
g es la aceleración gravitacional (por simplicidad, aquí tomaremos el
valor aproximado de 10 m/s
2
).
t es el tiempo
h es la altura del objeto en el instante t (relativa a su posición inicial)
v es la velocidad del objeto en el instante t
Regresando a la situación de la actividad anterior en la que una pelota se lanza hacia arriba
con una velocidad de 60 m/s, podemos escribir las fórmulas anteriores como sigue:
h = 60 t – 5 t
2
v = 60 – 10 t
Así por ejemplo, para t = 2,
h = 60 (2) – 5 (2)
2
= 120 – 20 = 100 m
v = 60 – 10 (2) = 60 – 20 = 40 m/s
Esto nos dice que a los dos segundos, la altura de la pelota era de 100 metros y su velocidad
de 40 m/s.
Para t = 6, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los seis segundos, __________________________________________
_________________________________________________________________________
Para t = 10, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los diez segundos, la pelota está otra vez a una altura de 100 metros y
su velocidad es de –40 m/s, es decir, va hacia abajo.
30
Para t = 12, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los doce segundos, __________________________________________
_________________________________________________________________________
Para t = 14, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los catorce segundos, la pelota estará a una altura de –140 metros (140
metros por debajo de donde inició su movimiento) y su velocidad es de –80 m/s, es decir,
continúa moviéndose hacia abajo.
Como te darás cuenta, las dos fórmulas de arriba guardan toda la historia de la pelota….
Regresando ahora a la segunda situación de la actividad anterior en la que una pelota se
lanza hacia arriba con una velocidad de 30 m/s, podemos escribir las fórmulas como sigue:
h = ___ t – 5 t
2
v = ___ – 10 t
Usando estas, completa la tabla siguiente:
t (s): 0 1 2 3 4 5 6 7
h (m):
v (m/s):
De los valores obtenidos en la tabla anterior, describe abajo el movimiento completo de la
pelota: ____________________________________________ _______________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Caída libre
(Análisis gráfico)
ACTIVIDAD 14
Regresemos nuevamente a la situación en la que una pelota se lanza hacia arriba con una
velocidad de 60 m/s. Las gráficas correspondientes a este movimiento son:
h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
01234567891011121314
t (s )
GRÁFICA 1
Para t = 12, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los doce segundos, __________________________________________
_________________________________________________________________________
Para t = 14, h = ________ v = ________
Esto nos dice que a los catorce segundos, la pelota estará a una altura de –140 metros (140
metros por debajo de donde inició su movimiento) y su velocidad es de –80 m/s, es decir,
continúa moviéndose hacia abajo.
Como te darás cuenta, las dos fórmulas de arriba guardan toda la historia de la pelota….
Regresando ahora a la segunda situación de la actividad anterior en la que una pelota se
lanza hacia arriba con una velocidad de 30 m/s, podemos escribir las fórmulas como sigue:
h = ___ t – 5 t
2
v = ___ – 10 t
Usando estas, completa la tabla siguiente:
t (s): 0 1 2 3 4 5 6 7
h (m):
v (m/s):
De los valores obtenidos en la tabla anterior, describe abajo el movimiento completo de la
pelota: ____________________________________________ _______________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Caída libre
(Análisis gráfico)
ACTIVIDAD 14
Regresemos nuevamente a la situación en la que una pelota se lanza hacia arriba con una
velocidad de 60 m/s. Las gráficas correspondientes a este movimiento son:
h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
01234567891011121314
t (s )
GRÁFICA 1
31
Como observarás, las gráficas anteriores se obtuvieron. Con los datos de la tabla de
posición y velocidad media de la pelota.
De acuerdo a las gráficas anteriores, contesta lo siguiente:
¿Cuál es la altura de la pelota a los 4 segundos?____ ¿Cuál es la altura de la pelota a los 8
segundos? ______ ¿Por qué coinciden estos dos valores?
_________________________________________________________________________
¿Cuál es la velocidad de la pelota a los 4 segundos? _______¿Cuál es la velocidad de la
pelota a los 8 segundos? ______ ¿Por qué estos dos valores tienen valores iguales pero con
signo diferente?
______________________________________________________ ____________________
__________________________________________________________________________
¿En qué tiempo llega la pelota a su máxima altura? _____ ¿Qué velocidad tiene la pelota en
este punto? ______
¿Por qué la velocidad antes de los 6 segundos es positiva y después es negativa?
___________________________________________________________________ _____
¿Cuál es el valor de la altura de la pelota a los 12 segundos? _____ ¿Qué quiere decir esto?
_____________________________________________________________________ ___
Después de los 12 segundos la altura de la pelota se hace negativa, ¿qué quiere decir esto?
________________________________________________________________________ __
_____________________________________________________________________ _____
Ahora, regresamos nuevamente a la segunda situación en la que una pelota se lanza hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s y analizamos las gráficas correspondientes a este
movimiento (la gráfica de la altura h debe ser una parábola, la de la velocidad v debe ser una
recta): v (m)
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
01234567891011121314
t (s) -40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
0 1 2 3 4 5 6 7
x (m)
t (s)
GRAFICA 2
Como observarás, las gráficas anteriores se obtuvieron. Con los datos de la tabla de
posición y velocidad media de la pelota.
De acuerdo a las gráficas anteriores, contesta lo siguiente:
¿Cuál es la altura de la pelota a los 4 segundos?____ ¿Cuál es la altura de la pelota a los 8
segundos? ______ ¿Por qué coinciden estos dos valores?
_________________________________________________________________________
¿Cuál es la velocidad de la pelota a los 4 segundos? _______¿Cuál es la velocidad de la
pelota a los 8 segundos? ______ ¿Por qué estos dos valores tienen valores iguales pero con
signo diferente?
______________________________________________________ ____________________
__________________________________________________________________________
¿En qué tiempo llega la pelota a su máxima altura? _____ ¿Qué velocidad tiene la pelota en
este punto? ______
¿Por qué la velocidad antes de los 6 segundos es positiva y después es negativa?
___________________________________________________________________ _____
¿Cuál es el valor de la altura de la pelota a los 12 segundos? _____ ¿Qué quiere decir esto?
_____________________________________________________________________ ___
Después de los 12 segundos la altura de la pelota se hace negativa, ¿qué quiere decir esto?
________________________________________________________________________ __
_____________________________________________________________________ _____
Ahora, regresamos nuevamente a la segunda situación en la que una pelota se lanza hacia
arriba con una velocidad de 30 m/s y analizamos las gráficas correspondientes a este
movimiento (la gráfica de la altura h debe ser una parábola, la de la velocidad v debe ser una
recta): v (m)
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
01234567891011121314
t (s) -40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
0 1 2 3 4 5 6 7
x (m)
t (s)
GRAFICA 2
32
Con base en el análisis, describe con detalles el movimiento que representan.
_____________________________________________________ _____________________
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________ ____
__________________________________________________________________________
Repaso
1. Se lanza una pelota hacia arriba. Ver dibujo en el que las flechas representan la
aceleración de la gravedad. ¿Cuál de los siguientes casos es el que representa su
movimiento?
a. A)
b. B)
c. C)
d. Ninguno
A) B) C)
Con base en el análisis, describe con detalles el movimiento que representan.
_____________________________________________________ _____________________
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________ ____
__________________________________________________________________________
Repaso
1. Se lanza una pelota hacia arriba. Ver dibujo en el que las flechas representan la
aceleración de la gravedad. ¿Cuál de los siguientes casos es el que representa su
movimiento?
a. A)
b. B)
c. C)
d. Ninguno
A) B) C)
33
2. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor velocidad?
a. Cuando se suelta del piso 2
b. Cuando se suelta del piso 3
c. Cuando se suelta del piso 4
d. Cuando se suelta del piso 5
3. Si dejas caer un martillo y una bola de boliche y un destornillador desde el sexto piso de un
edificio. ¿Cuál llegaría más rápido al suelo?
a. El martillo.
b. El destornillador
c. la bola de boliche
d. Todos llegan al mismo tiempo.
4. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor aceleración?
a. Cuando se suelta del piso 2
b. Cuando se suelta del piso 3
c. Cuando se suelta del piso 4
d. Todos llegan con la misma aceleración
Observa la gráfica de altura contra tiempo de un objeto que se lanza verticalmente hacia
arriba. Contesta lo siguiente:
5. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el objeto y en cuánto tiempo la alcanza?
a. 180 m, en 6 segundos.
b. 180 m 3n 12 segundos
c. 0 m en 12 segundos
d. 0 m en 0 segundos h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
01234567891011121314
t (s )
2. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor velocidad?
a. Cuando se suelta del piso 2
b. Cuando se suelta del piso 3
c. Cuando se suelta del piso 4
d. Cuando se suelta del piso 5
3. Si dejas caer un martillo y una bola de boliche y un destornillador desde el sexto piso de un
edificio. ¿Cuál llegaría más rápido al suelo?
a. El martillo.
b. El destornillador
c. la bola de boliche
d. Todos llegan al mismo tiempo.
4. Si dejas caer un martillo desde diversas alturas de un edificio: del piso 2, del piso 3, del
piso 4 y del piso 5. ¿En cuál de los casos el martillo llega al piso con mayor aceleración?
a. Cuando se suelta del piso 2
b. Cuando se suelta del piso 3
c. Cuando se suelta del piso 4
d. Todos llegan con la misma aceleración
Observa la gráfica de altura contra tiempo de un objeto que se lanza verticalmente hacia
arriba. Contesta lo siguiente:
5. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el objeto y en cuánto tiempo la alcanza?
a. 180 m, en 6 segundos.
b. 180 m 3n 12 segundos
c. 0 m en 12 segundos
d. 0 m en 0 segundos h (m)
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
01234567891011121314
t (s )
34
6. Aristóteles decía que si se dejan caer de la misma altura, los objetos más pesados caen
con mayor rapidez que los más livianos contrario a lo que estableció dos mil años después
Galileo, quien demostró que caían con la misma rapidez. ¿Qué factor no consideró
Aristóteles?
a. La gravedad.
b. La forma de los objetos.
c. La resistencia del aire.
d. El peso de los objetos
7. ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
8. Describe cómo realizarías una experiencia alrededor de la caída libre de objetos.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
9. En el cuadro que aparece enseguida describe y registra las ideas acerca del movimiento
de caída libre según Aristóteles, la hipótesis de Galileo al respecto y, de acuerdo a tus
vivencias y experiencias, tus propias ideas sobre el tema.
Reflexiona:
Teoría de la caída libre de los cuerpos según:
Aristóteles Galileo tú
6. Aristóteles decía que si se dejan caer de la misma altura, los objetos más pesados caen
con mayor rapidez que los más livianos contrario a lo que estableció dos mil años después
Galileo, quien demostró que caían con la misma rapidez. ¿Qué factor no consideró
Aristóteles?
a. La gravedad.
b. La forma de los objetos.
c. La resistencia del aire.
d. El peso de los objetos
7. ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
8. Describe cómo realizarías una experiencia alrededor de la caída libre de objetos.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
9. En el cuadro que aparece enseguida describe y registra las ideas acerca del movimiento
de caída libre según Aristóteles, la hipótesis de Galileo al respecto y, de acuerdo a tus
vivencias y experiencias, tus propias ideas sobre el tema.
Reflexiona:
Teoría de la caída libre de los cuerpos según:
Aristóteles Galileo tú
35
Repasa tus conocimientos previos
1. ¿Por qué se mueve un cuerpo?
_______________________________________________ ______________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. Si se está moviendo el cuerpo, ¿cómo lo detengo?
________________________________________________ _____________________
___________________________________________________________________
3. En qué casos empleas fuerzas? (menciona 5)
_____________________________________________________________________
_______________________________________________________ ______________
___________________________________________________________________
4. ¿Por qué en ocasiones la reata que sujeta una piñata es sostenida por dos personas
para que cuelgue?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. Cuando juegas con una pelota y ésta golpea la pared, ¿por qué regresa a ti?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________ _______________________
6. ¿Qué entiendes por energía?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
7. ¿De dónde obtienes energía para moverte?
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
8. ¿Cuáles son los planetas del Sistema Solar?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
9. ¿Cómo se mueven los planetas del Sistema Solar?
_____________________________________________________________________
10. Los imanes tienen gran utilidad, ¿para qué los ocupas en tu casa?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
11. ¿Atraen los imanes a todos los cuerpos?
___________________________________________ _________________________
Contenidos La descripción de las fuerzas en el entorno
La fuerza; resultado de las interacciones por contacto (mecánicas) y a distancia (magnéticas y
electrostáticas), y representación con vectores.
Fuerza resultante, métodos gráficos de suma vectorial.
Equilibrio de fuerzas; uso de diagramas.
Aprendizajes Esperados
Describe la fuerza como efecto de la interacción entre los objetos y la representa con vectores.
Aplica los métodos gráficos del polígono y paralelogramo para la obtención de la fuerza
resultante que actúa sobre un objeto, y describe el movimiento producido en situaciones
cotidianas.
Argumenta la relación del estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes,
con el uso de vectores, en situaciones cotidianas.
Repasa tus conocimientos previos
1. ¿Por qué se mueve un cuerpo?
_______________________________________________ ______________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. Si se está moviendo el cuerpo, ¿cómo lo detengo?
________________________________________________ _____________________
___________________________________________________________________
3. En qué casos empleas fuerzas? (menciona 5)
_____________________________________________________________________
_______________________________________________________ ______________
___________________________________________________________________
4. ¿Por qué en ocasiones la reata que sujeta una piñata es sostenida por dos personas
para que cuelgue?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. Cuando juegas con una pelota y ésta golpea la pared, ¿por qué regresa a ti?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________ _______________________
6. ¿Qué entiendes por energía?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
7. ¿De dónde obtienes energía para moverte?
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
8. ¿Cuáles son los planetas del Sistema Solar?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
9. ¿Cómo se mueven los planetas del Sistema Solar?
_____________________________________________________________________
10. Los imanes tienen gran utilidad, ¿para qué los ocupas en tu casa?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
11. ¿Atraen los imanes a todos los cuerpos?
___________________________________________ _________________________
Contenidos La descripción de las fuerzas en el entorno
La fuerza; resultado de las interacciones por contacto (mecánicas) y a distancia (magnéticas y
electrostáticas), y representación con vectores.
Fuerza resultante, métodos gráficos de suma vectorial.
Equilibrio de fuerzas; uso de diagramas.
Aprendizajes Esperados
Describe la fuerza como efecto de la interacción entre los objetos y la representa con vectores.
Aplica los métodos gráficos del polígono y paralelogramo para la obtención de la fuerza
resultante que actúa sobre un objeto, y describe el movimiento producido en situaciones
cotidianas.
Argumenta la relación del estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes,
con el uso de vectores, en situaciones cotidianas.
36
12. ¿Por qué hay relámpagos cuando llueve?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 15
Piensa en una caja que está en el suelo en reposo. Ahora la empujas y observas que
empieza a moverse. Se produjo un cambio: del reposo, la caja pasó a moverse. Date cuenta
de que si tú empujaste la caja influiste en ella con el resultado de que se empezó a mover.
Esta influencia que ejerciste sobre la caja se llama interacción.
La situación que acaba de presentarse ilustra el hecho de que una interacción causa
cambios. O dicho de otra manera: para que ocurra un cambio es necesario que haya una
interacción, es decir, hay una relación entre: cambios e interacciones
La siguiente experiencia se sugiere para que determines los cambios que producen algunas
interacciones.
Parte 1
Material: Una pelota de futbol
Procedimiento:
1. Forma un equipo con un compañero.
2. Tu compañero te lanza la pelota.
3. Patéala con el zapato
4. Observen lo que le ocurre a la pelota.
Reflexionen y contesten:
• Digan lo que le ocurrió a la pelota cuando tú la pateaste.
________________________________________________
• ¿Se dio algún cambio con la pelota? ¿qué cambió?
__________________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
______________________________________________________________________ __
Parte 2
Material: Dos imanes.
Procedimiento:
1. Tu compañero deja en reposo uno de los imanes
sobre una mesa lisa.
2. Tú acerca el otro imán.
3. Observen lo que le ocurre al primer imán.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con el imán que estaba en reposo sobre la mesa?
_______________________________________________________________________
12. ¿Por qué hay relámpagos cuando llueve?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 15
Piensa en una caja que está en el suelo en reposo. Ahora la empujas y observas que
empieza a moverse. Se produjo un cambio: del reposo, la caja pasó a moverse. Date cuenta
de que si tú empujaste la caja influiste en ella con el resultado de que se empezó a mover.
Esta influencia que ejerciste sobre la caja se llama interacción.
La situación que acaba de presentarse ilustra el hecho de que una interacción causa
cambios. O dicho de otra manera: para que ocurra un cambio es necesario que haya una
interacción, es decir, hay una relación entre: cambios e interacciones
La siguiente experiencia se sugiere para que determines los cambios que producen algunas
interacciones.
Parte 1
Material: Una pelota de futbol
Procedimiento:
1. Forma un equipo con un compañero.
2. Tu compañero te lanza la pelota.
3. Patéala con el zapato
4. Observen lo que le ocurre a la pelota.
Reflexionen y contesten:
• Digan lo que le ocurrió a la pelota cuando tú la pateaste.
________________________________________________
• ¿Se dio algún cambio con la pelota? ¿qué cambió?
__________________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
______________________________________________________________________ __
Parte 2
Material: Dos imanes.
Procedimiento:
1. Tu compañero deja en reposo uno de los imanes
sobre una mesa lisa.
2. Tú acerca el otro imán.
3. Observen lo que le ocurre al primer imán.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con el imán que estaba en reposo sobre la mesa?
_______________________________________________________________________
37
• ¿Hubo algún cambio con el imán? ¿Qué es lo que cambió?
_______________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
________________________________________________________________________
Parte 3
Material:
• Dos libros del mismo ancho.
• Una pieza de vidrio con sus bordes esmerilados.
• Una hoja de papel.
• Un peine de plástico.
Procedimiento:
1. Coloquen los libros sobre una mesa como se
indica en la figura.
2. Coloquen el vidrio encima.
3. Corten la hoja de papel en trozos pequeños que
colocarán sobre la mesa, debajo del vidrio.
4. Uno de ustedes pase varias veces el peine a
través de su cabello.
5. Acerca el peine encima del vidrio, sin tocarlo.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con los trozos de papel?
________________________________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio? ¿Qué es lo que cambió?
________________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
________________________________________________________________________
Parte 4
Material:
• Una piedra pesada.
• Una lata de refresco vacía.
• El profesor estará presente en la realización de esta parte de la actividad, a fin de tener
sumo cuidado con el manejo de la piedra para evitar accidentes, en particular, cuidar que no
caiga en el pie de alguno de ustedes.
Procedimiento:
1. Tu compañero deja la lata sobre el suelo, en reposo.
2. Tú suelta la piedra desde cierta altura, verticalmente arriba
de la lata, de tal modo que la piedra caiga sobre la ella.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con la lata?
__________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio con la lata? ¿Qué es lo que cambió?
__________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio con el imán? ¿Qué es lo que cambió?
_______________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
________________________________________________________________________
Parte 3
Material:
• Dos libros del mismo ancho.
• Una pieza de vidrio con sus bordes esmerilados.
• Una hoja de papel.
• Un peine de plástico.
Procedimiento:
1. Coloquen los libros sobre una mesa como se
indica en la figura.
2. Coloquen el vidrio encima.
3. Corten la hoja de papel en trozos pequeños que
colocarán sobre la mesa, debajo del vidrio.
4. Uno de ustedes pase varias veces el peine a
través de su cabello.
5. Acerca el peine encima del vidrio, sin tocarlo.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con los trozos de papel?
________________________________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio? ¿Qué es lo que cambió?
________________________________________________________________________
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué.
________________________________________________________________________
Parte 4
Material:
• Una piedra pesada.
• Una lata de refresco vacía.
• El profesor estará presente en la realización de esta parte de la actividad, a fin de tener
sumo cuidado con el manejo de la piedra para evitar accidentes, en particular, cuidar que no
caiga en el pie de alguno de ustedes.
Procedimiento:
1. Tu compañero deja la lata sobre el suelo, en reposo.
2. Tú suelta la piedra desde cierta altura, verticalmente arriba
de la lata, de tal modo que la piedra caiga sobre la ella.
Reflexionen y contesten
• ¿Qué ocurrió con la lata?
__________________________________________________
• ¿Hubo algún cambio con la lata? ¿Qué es lo que cambió?
__________________________________________________
38
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué
________________________________________________________________________
• Escriban en su cuaderno las conclusiones a las que hayan llegado.
Las Fuerzas
ACTIVIDAD 16
Determinar la dirección del movimiento de varios cuerpos, cuando se les aplica una fuerza
en una dirección distinta de la del movimiento.
Material:
• Un trozo de cuerda.
• Una pelota pequeña.
Procedimiento:
1. Amarra la cuerda alrededor de la pelota.
2. Toma con una mano el extremo libre de la cuerda.
3. Haz girar la pelota con la cuerda.
Reflexiona y contesta
• Al girar, ¿está experimentando la pelota alguna fuerza?
______________________________________________________________ __________
• Si tu respuesta es afirmativa, ¿quién ejerce la fuerza sobre la pelota?
________________________________________________________________________
• En este caso, ¿qué dirección tiene la fuerza?
__________________________________________________ ______________________
• ¿Qué dirección tiene el movimiento de la pelota en su giro?
_________________________________________________________________________
• Dibuja un diagrama en que muestres las direcciones de la fuerza y del movimiento.
• ¿Hubo alguna interacción? Si su respuesta es afirmativa, indiquen cuál fue la interacción,
entre qué y qué
________________________________________________________________________
• Escriban en su cuaderno las conclusiones a las que hayan llegado.
Las Fuerzas
ACTIVIDAD 16
Determinar la dirección del movimiento de varios cuerpos, cuando se les aplica una fuerza
en una dirección distinta de la del movimiento.
Material:
• Un trozo de cuerda.
• Una pelota pequeña.
Procedimiento:
1. Amarra la cuerda alrededor de la pelota.
2. Toma con una mano el extremo libre de la cuerda.
3. Haz girar la pelota con la cuerda.
Reflexiona y contesta
• Al girar, ¿está experimentando la pelota alguna fuerza?
______________________________________________________________ __________
• Si tu respuesta es afirmativa, ¿quién ejerce la fuerza sobre la pelota?
________________________________________________________________________
• En este caso, ¿qué dirección tiene la fuerza?
__________________________________________________ ______________________
• ¿Qué dirección tiene el movimiento de la pelota en su giro?
_________________________________________________________________________
• Dibuja un diagrama en que muestres las direcciones de la fuerza y del movimiento.
39
ACTIVIDAD 17
Cuando hablamos de fuerza, hay que analizar interacciones entre objetos y asociarlas con
las causas que producen cambios en ellos.
De acuerdo a la siguiente guía explica en cada caso:
1. ¿Qué observas en las siguientes ilustraciones?
2. Identifica y señala qué interacciones se presentan
3. Especifica la dirección de la fuerza y la dirección del movimiento. Según corresponda
4. Elabora un diagrama de fuerzas según corresponda en cada caso
5. ¿Están en movimiento? ¿Están en reposo? Explica según corresponda
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
_
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
ACTIVIDAD 17
Cuando hablamos de fuerza, hay que analizar interacciones entre objetos y asociarlas con
las causas que producen cambios en ellos.
De acuerdo a la siguiente guía explica en cada caso:
1. ¿Qué observas en las siguientes ilustraciones?
2. Identifica y señala qué interacciones se presentan
3. Especifica la dirección de la fuerza y la dirección del movimiento. Según corresponda
4. Elabora un diagrama de fuerzas según corresponda en cada caso
5. ¿Están en movimiento? ¿Están en reposo? Explica según corresponda
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
_
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
40
ACTIVIDAD 18
Completa el texto escribiendo sobre las líneas las apalabras adecuadas.
El _________________ es el instrumento que mide las fuerzas. Consiste este aparato en un
resorte calibrado que se deforma de una manera proporcional a la _________ aplicada,
poseyendo además un índice que indica la magnitud de la fuerza de que se trate. Esta fuerza
se mide en una unidad llamada _____________, en honor al científico que enunció la 2da ley
del movimiento.
Los elementos de una fuerza y su representación vectorial.
Por ser la fuerza una magnitud vectorial, podemos representarla mediante un vector que
contenga los 4 elementos fundamentales de la misma; a saber:
1. Punto de aplicación, o lugar en el cual la fuerza actúa. (Está representado por el
origen del vector)
2. Magnitud, o intensidad con que obra la fuerza. (Se representa por la longitud del
vector)
3. Dirección, o línea sobre la cual actúa la fuerza. (Representada por la especie lineal del
vector: recta, curva, circular, etc.)
4. Sentido, o lugar hacia el cual la fuerza actúa, dentro de la direcci6n considerada. (Se
representa por la flecha del vector)
Unidades de fuerza -. La unidad de fuerza se puede definir como la fuerza que, actuando
sobre la unidad de masa, le imprime la unidad de aceleración.
1. Si una unidad de fuerza del sistema cgs, que es la dina, actúa sobre un gramo masa le
imprime una aceleración de un m/seg
2
dina = g X cm/seg
2
2. Si una unidad de fuerza del sistema mks, que es el Newton, actúa sobre un kilogramo
masa le imprime una aceleración de un m/ seg. Newton = kg X m/seg
2
ACTIVIDAD 18
Completa el texto escribiendo sobre las líneas las apalabras adecuadas.
El _________________ es el instrumento que mide las fuerzas. Consiste este aparato en un
resorte calibrado que se deforma de una manera proporcional a la _________ aplicada,
poseyendo además un índice que indica la magnitud de la fuerza de que se trate. Esta fuerza
se mide en una unidad llamada _____________, en honor al científico que enunció la 2da ley
del movimiento.
Los elementos de una fuerza y su representación vectorial.
Por ser la fuerza una magnitud vectorial, podemos representarla mediante un vector que
contenga los 4 elementos fundamentales de la misma; a saber:
1. Punto de aplicación, o lugar en el cual la fuerza actúa. (Está representado por el
origen del vector)
2. Magnitud, o intensidad con que obra la fuerza. (Se representa por la longitud del
vector)
3. Dirección, o línea sobre la cual actúa la fuerza. (Representada por la especie lineal del
vector: recta, curva, circular, etc.)
4. Sentido, o lugar hacia el cual la fuerza actúa, dentro de la direcci6n considerada. (Se
representa por la flecha del vector)
Unidades de fuerza -. La unidad de fuerza se puede definir como la fuerza que, actuando
sobre la unidad de masa, le imprime la unidad de aceleración.
1. Si una unidad de fuerza del sistema cgs, que es la dina, actúa sobre un gramo masa le
imprime una aceleración de un m/seg
2
dina = g X cm/seg
2
2. Si una unidad de fuerza del sistema mks, que es el Newton, actúa sobre un kilogramo
masa le imprime una aceleración de un m/ seg. Newton = kg X m/seg
2
41
ACTIVIDAD 19
Observa las imágenes, analiza y contesta:
1. ¿Cuáles son las ventajas de usar flechas para representar
A las fuerzas?
2. La dirección del movimiento y de la fuerza aplicada, ¿son
siempre iguales?
_________________________________________ ____________________________
3. Representa los siguientes movimientos cotidianos, utilizando vectores, indicando:
a) Las fuerzas que actúan sobre los cuerpos.
b) La dirección del movimiento al aplicar las fuerzas.
ACTIVIDAD 19
Observa las imágenes, analiza y contesta:
1. ¿Cuáles son las ventajas de usar flechas para representar
A las fuerzas?
2. La dirección del movimiento y de la fuerza aplicada, ¿son
siempre iguales?
_________________________________________ ____________________________
3. Representa los siguientes movimientos cotidianos, utilizando vectores, indicando:
a) Las fuerzas que actúan sobre los cuerpos.
b) La dirección del movimiento al aplicar las fuerzas.
42
Suma y resta de vectores
ACTIVIDAD 20
Calcula la resultante de un sistema de fuerzas. (Necesitarás hojas, regla y
transportador).
1. Analiza la situación que se presenta:
Dos pescadores jalan una red llena de peces, aplicando fuerzas de la
misma magnitud pero con diferente dirección. Una de las personas jala la
red con una fuerza de 5 Newton con una dirección de 45º hacia la lancha.
Esta es la fuerza 1. El otro pescador, jala la red con la misma fuerza, pero
con un ángulo de 90º. Esta es la fuerza 2. ¿Hacia dónde se moverá la
red?
Suma y resta de vectores
ACTIVIDAD 20
Calcula la resultante de un sistema de fuerzas. (Necesitarás hojas, regla y
transportador).
1. Analiza la situación que se presenta:
Dos pescadores jalan una red llena de peces, aplicando fuerzas de la
misma magnitud pero con diferente dirección. Una de las personas jala la
red con una fuerza de 5 Newton con una dirección de 45º hacia la lancha.
Esta es la fuerza 1. El otro pescador, jala la red con la misma fuerza, pero
con un ángulo de 90º. Esta es la fuerza 2. ¿Hacia dónde se moverá la
red?
43
2. Resuelve el siguiente problema:
―Van a colocar una estatua en la plaza de tu comunidad. Es tan pesada
que necesitan dos grúas para levantarla hacia un pedestal. Una de las
grúas ejerce una fuerza de 2 N en una dirección de 30°, mientras que la
otra ejerce una fuerza de 2.5 N a 135°. Cuando se ponen en acción las
grúas, ¿hacia dónde se moverá la estatua?
Considera las siguientes cuestiones:
a) ¿Es adecuada la dirección en
que las grúas aplican la fuerza
sobre la estatua?
b) Elabora un diagrama de las
fuerzas ejercidas por las grúas
sobre la estatua.
c) Encuentra la fuerza resultante
para verificar si la estatua llega al
sitio marcado.
Prevención de riesgos o desastres naturales
Repasa tus ideas.
1. ¿Crees que sea posible prevenir los desastres naturales?
___________________________________________________________________
2. ¿Y cómo podrías prevenir los riesgos que un desastre natural conlleva? (menciona
uno)
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3. ¿Cómo se podría conocer el momento en que un volcán haga erupción, o que una
presa se fracture y libere el agua?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
CONTENIDOS: Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar
¿Cómo es el movimiento de los terremotos o tsunamis, y de qué manera se aprovecha esta
información para prevenir y reducir riesgos ante estos desastres naturales?
¿Cómo se puede medir la rapidez de personas y objetos en algunos deportes; por ejemplo,
beisbol, atletismo y natación?
APRENDIZAJES ESPERADOS :
Trabaja colaborativamente con responsabilidad, solidaridad y respeto en la organización y
desarrollo del proyecto.
Selecciona y sistematiza la información que es relevante para la investigación planteada en su
proyecto.
Describe algunos fenómenos y procesos naturales relacionados con el movimiento, las ondas o la
fuerza, a partir de gráficas, experimentos y modelos físicos.
Comparte los resultados de su proyecto mediante diversos medios (textos, modelos, gráficos,
interactivos, entre otros).
2. Resuelve el siguiente problema:
―Van a colocar una estatua en la plaza de tu comunidad. Es tan pesada
que necesitan dos grúas para levantarla hacia un pedestal. Una de las
grúas ejerce una fuerza de 2 N en una dirección de 30°, mientras que la
otra ejerce una fuerza de 2.5 N a 135°. Cuando se ponen en acción las
grúas, ¿hacia dónde se moverá la estatua?
Considera las siguientes cuestiones:
a) ¿Es adecuada la dirección en
que las grúas aplican la fuerza
sobre la estatua?
b) Elabora un diagrama de las
fuerzas ejercidas por las grúas
sobre la estatua.
c) Encuentra la fuerza resultante
para verificar si la estatua llega al
sitio marcado.
Prevención de riesgos o desastres naturales
Repasa tus ideas.
1. ¿Crees que sea posible prevenir los desastres naturales?
___________________________________________________________________
2. ¿Y cómo podrías prevenir los riesgos que un desastre natural conlleva? (menciona
uno)
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3. ¿Cómo se podría conocer el momento en que un volcán haga erupción, o que una
presa se fracture y libere el agua?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
CONTENIDOS: Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar
¿Cómo es el movimiento de los terremotos o tsunamis, y de qué manera se aprovecha esta
información para prevenir y reducir riesgos ante estos desastres naturales?
¿Cómo se puede medir la rapidez de personas y objetos en algunos deportes; por ejemplo,
beisbol, atletismo y natación?
APRENDIZAJES ESPERADOS :
Trabaja colaborativamente con responsabilidad, solidaridad y respeto en la organización y
desarrollo del proyecto.
Selecciona y sistematiza la información que es relevante para la investigación planteada en su
proyecto.
Describe algunos fenómenos y procesos naturales relacionados con el movimiento, las ondas o la
fuerza, a partir de gráficas, experimentos y modelos físicos.
Comparte los resultados de su proyecto mediante diversos medios (textos, modelos, gráficos,
interactivos, entre otros).
44
ACTIVIDAD 21
Lee con atención el siguiente texto. Con el apoyo del maestro formen equipos de tres o
cuatro personas para realizar esta actividad. Cada equipo seleccionará uno de los temas a
investigar.
Predicción de sismos
Predecir cuándo va a ocurrir un terremoto destructivo es el objetivo prioritario de los
geofísicos y sismólogos. Determinar con anticipación el lugar, la magnitud y la fecha en que
puede ocurrir un sismo tiene como finalidad fundamental prevenir a la población, disponer la
evacuación y tomar medidas con anticipación tendiente a reducir la pérdida de vidas y a
limitar los daños a la propiedad.
Cientos de científicos, especialmente de Estados Unidos, Rusia, Japón y China, trabajan en
proyectos de investigación cuya meta es lograr la predicción confiable de los sismos. Algunos
piensan que este propósito se puede alcanzar, aunque otros se muestran más pesimistas.
El proceso de predicción se inicia con la delimitación de las zonas de riesgo sísmico. La
teoría de la tectónica de placas ha permitido comprender la distribución de los epicentros de
los terremotos y la demarcación de las zonas sísmicamente activas del mundo. La predicción
fiable se basa también en el conocimiento de los mecanismos focales y los procesos físicos
que acompañan la fracturación de la roca bajo la acción de las fuerzas. Se ha comprobado
que un sismo va precedido de anomalías en algunos parámetros geofísicos de la roca,
siendo reconocidos hasta ahora como precursores de un terr emoto los fenómenos
siguientes:
Cambios en la relación de las velocidades de propagación de las ondas P y S
Disminución de la resistividad eléctrica de la roca.
Aumento del contenido de gases inertes, especialmente el radón, en el agua de pozos
profundos.
Alteración del flujo y nivel del agua freática.
Fluctuaciones en el campo geomagnético de la región.
Algunos científicos también consideran como válida la alteración en el comportamiento
animal que, supuestamente, se ha observado con anterioridad al terremoto, como un signo
premonitorio.
Sin embargo, de todo lo anterior, se considera que el indicador más confiable es la aparición
de sismos menores antes del terremoto. Se observa con frecuencia que la actividad sísmica
pasa primero por un periodo de calma prolongada, para incrementarse significativamente
antes del terremoto principal.
¿De qué manera la física ha participado con otros campos de la ciencia en la prevención de
riesgos o posibles desastres naturales, tales como inundaciones, sismos, erupciones
volcánicas y heladas, entre otros?
1. Investiguen en libros, revistas o Internet sobre la posible prevención de riesgos
durante inundaciones, erupciones volcánicas, heladas o sismos y el papel de la física
para apoyar estos procesos de prevención. Asegúrense de contestar las preguntas
siguientes:
ACTIVIDAD 21
Lee con atención el siguiente texto. Con el apoyo del maestro formen equipos de tres o
cuatro personas para realizar esta actividad. Cada equipo seleccionará uno de los temas a
investigar.
Predicción de sismos
Predecir cuándo va a ocurrir un terremoto destructivo es el objetivo prioritario de los
geofísicos y sismólogos. Determinar con anticipación el lugar, la magnitud y la fecha en que
puede ocurrir un sismo tiene como finalidad fundamental prevenir a la población, disponer la
evacuación y tomar medidas con anticipación tendiente a reducir la pérdida de vidas y a
limitar los daños a la propiedad.
Cientos de científicos, especialmente de Estados Unidos, Rusia, Japón y China, trabajan en
proyectos de investigación cuya meta es lograr la predicción confiable de los sismos. Algunos
piensan que este propósito se puede alcanzar, aunque otros se muestran más pesimistas.
El proceso de predicción se inicia con la delimitación de las zonas de riesgo sísmico. La
teoría de la tectónica de placas ha permitido comprender la distribución de los epicentros de
los terremotos y la demarcación de las zonas sísmicamente activas del mundo. La predicción
fiable se basa también en el conocimiento de los mecanismos focales y los procesos físicos
que acompañan la fracturación de la roca bajo la acción de las fuerzas. Se ha comprobado
que un sismo va precedido de anomalías en algunos parámetros geofísicos de la roca,
siendo reconocidos hasta ahora como precursores de un terr emoto los fenómenos
siguientes:
Cambios en la relación de las velocidades de propagación de las ondas P y S
Disminución de la resistividad eléctrica de la roca.
Aumento del contenido de gases inertes, especialmente el radón, en el agua de pozos
profundos.
Alteración del flujo y nivel del agua freática.
Fluctuaciones en el campo geomagnético de la región.
Algunos científicos también consideran como válida la alteración en el comportamiento
animal que, supuestamente, se ha observado con anterioridad al terremoto, como un signo
premonitorio.
Sin embargo, de todo lo anterior, se considera que el indicador más confiable es la aparición
de sismos menores antes del terremoto. Se observa con frecuencia que la actividad sísmica
pasa primero por un periodo de calma prolongada, para incrementarse significativamente
antes del terremoto principal.
¿De qué manera la física ha participado con otros campos de la ciencia en la prevención de
riesgos o posibles desastres naturales, tales como inundaciones, sismos, erupciones
volcánicas y heladas, entre otros?
1. Investiguen en libros, revistas o Internet sobre la posible prevención de riesgos
durante inundaciones, erupciones volcánicas, heladas o sismos y el papel de la física
para apoyar estos procesos de prevención. Asegúrense de contestar las preguntas
siguientes:
45
a) ¿Quiénes participan en la detección de desastres naturales?
b) ¿Desde qué época lo hacen?
c) ¿Qué instrumentos o aparatos han inventado para hacer la detección más fiable?
d) ¿Existen algunas circunstancias inusuales o interesantes en torno a esos inventos?
e) ¿Cómo han ido evolucionando esos inventos?
Se sugiere consultar las siguientes páginas electrónicas:
http://smn.cna.gob.mx/SMN.html
http://www.cenapred.unam.mx
http://www.nl.gob.mx/?P=sgg_manualprevencion
http://www.proteccioncivil.gob.mx/Portal/PtMain.php?nIdHeader=2&nIdPanel=91&nIdFooter=
22
2. Escríbanlos en su libreta e ilústrenla.
a) Cada equipo explicará oralmente lo que haya encontrado acerca de sus
investigaciones.
b) Con la ayuda del maestro, mediante una lluvia de ideas comenten los resultados
de lo que han aprendido al realizar esta actividad.
c) Entre todos elaboren una conclusión final sobre la importancia de la física para la
prevención de riesgos durante desastres naturales y otros, que anotarán en el
pizarrón y en su libreta.
3. Escribe un ensayo sobre el tema de cómo piensas que las personas deben ayudarse
para evitar daños durante los desastres naturales.
BLOQUE II. LEYES DEL MOVIMIENTO
Repasa tus ideas:
1. ¿Cómo se puede cambiar el movimiento de un objeto?
_____________________________________________________________________
2. ¿Qué variable física se asocia al aumento o disminución de la velocidad con respecto
del tiempo?
_____________________________________________________________________
3. ¿Qué se necesita para frenar un objeto en movimiento?
_____________________________________________________________________
4. En un choque frontal entre dos automóviles, ¿qué podría pasar si los pasajeros no
tuvieran puesto el cinturón de seguridad?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 22
CONTENIDOS: La explicación del movimiento en el entorno
Primera ley de Newton: el estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme. La inercia y su
relación con la masa.
Segunda ley de Newton: relación fuerza, masa y aceleración. El newton como unidad de fuerza.
Tercera ley de Newton: la acción y la reacción; magnitud y sentido de las fuerzas.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Interpreta y aplica las Leyes de Newton como un conjunto de reglas para describir y predecir los
efectos de las fuerzas en experimentos y/o situaciones cotidianas.
Valora la importancia de las Leyes de Newton en la explicación de las causas del movimiento de
los objetos.
a) ¿Quiénes participan en la detección de desastres naturales?
b) ¿Desde qué época lo hacen?
c) ¿Qué instrumentos o aparatos han inventado para hacer la detección más fiable?
d) ¿Existen algunas circunstancias inusuales o interesantes en torno a esos inventos?
e) ¿Cómo han ido evolucionando esos inventos?
Se sugiere consultar las siguientes páginas electrónicas:
http://smn.cna.gob.mx/SMN.html
http://www.cenapred.unam.mx
http://www.nl.gob.mx/?P=sgg_manualprevencion
http://www.proteccioncivil.gob.mx/Portal/PtMain.php?nIdHeader=2&nIdPanel=91&nIdFooter=
22
2. Escríbanlos en su libreta e ilústrenla.
a) Cada equipo explicará oralmente lo que haya encontrado acerca de sus
investigaciones.
b) Con la ayuda del maestro, mediante una lluvia de ideas comenten los resultados
de lo que han aprendido al realizar esta actividad.
c) Entre todos elaboren una conclusión final sobre la importancia de la física para la
prevención de riesgos durante desastres naturales y otros, que anotarán en el
pizarrón y en su libreta.
3. Escribe un ensayo sobre el tema de cómo piensas que las personas deben ayudarse
para evitar daños durante los desastres naturales.
BLOQUE II. LEYES DEL MOVIMIENTO
Repasa tus ideas:
1. ¿Cómo se puede cambiar el movimiento de un objeto?
_____________________________________________________________________
2. ¿Qué variable física se asocia al aumento o disminución de la velocidad con respecto
del tiempo?
_____________________________________________________________________
3. ¿Qué se necesita para frenar un objeto en movimiento?
_____________________________________________________________________
4. En un choque frontal entre dos automóviles, ¿qué podría pasar si los pasajeros no
tuvieran puesto el cinturón de seguridad?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 22
CONTENIDOS: La explicación del movimiento en el entorno
Primera ley de Newton: el estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme. La inercia y su
relación con la masa.
Segunda ley de Newton: relación fuerza, masa y aceleración. El newton como unidad de fuerza.
Tercera ley de Newton: la acción y la reacción; magnitud y sentido de las fuerzas.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Interpreta y aplica las Leyes de Newton como un conjunto de reglas para describir y predecir los
efectos de las fuerzas en experimentos y/o situaciones cotidianas.
Valora la importancia de las Leyes de Newton en la explicación de las causas del movimiento de
los objetos.
46
Reunidos en equipos, identifiquen la propiedad de inercia de la materia. Para ello:
1. Contesten: ¿Qué pasará con los platos y vasos si tiran fuertemente del mantel que
cubre la mesa del comedor?
2. Necesitan:
a) Vaso de vidrio
b) Varias monedas
c) Naipe o carta de baraja; también pueden usar cualquier tarjeta recortada de una
pasta de plástico para encuadernar o engargolar.
3. Realicen lo que se indica:
a) Coloquen la moneda sobre la tarjeta y ésta sobre la boca
del vaso.
b) Tiren lenta y lateralmente de la tarjeta y observen lo que
ocurre.
c) Prueben con monedas de diferentes tamaños.
d) Repitan la experiencia, sólo que ahora den los tirones
rápidamente.
4. Comenten:
a) Las diferencias que hayan notado en cuanto al movimiento de las monedas.
b) ¿Cómo se llama la propiedad por la que las monedas caen al vaso cuando se tira
la tarjeta rápidamente?
c) Otro ejemplo de la vida diaria en la que se presente este fenómeno.
ACTIVIDAD 23
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
¿Qué provocan las fuerzas?
Las fuerzas operan como agentes de cambio del movimiento. Cuando se aplica una
__________________ a un objeto, es posible cambiar la manera en la que éste se mueve.
No obstante, a veces, las fuerzas aplicadas sobre un objeto están dispuestas de manera que
entre ellas se contrarrestan o equilibran, lo que da lugar a una fuerza resultante de magnitud
______________ y en consecuencia, no cambiará la manera en la que el objeto se mueve.
Si no hay fuerza neta, es posible que el objeto se quede _______________ o que tenga un
movimiento rectilíneo uniforme. Esto se debe a la ________________ por la cual el objeto
no cambiará su estado de reposo o de movimiento hasta que una fuerza neta la venza. Por
ejemplo, si colocamos un objeto sobre la mesa y lo ponemos en movimiento, dentro de
algunos instantes se detendrá; luego, si pulimos bien la mesa y repetimos la experiencia, el
objeto llegará más lejos; es razonable suponer que si eliminamos por completo el rozamiento
entre el objeto y la mesa, éste seguirá moviéndose indefinidamente, con la misma velocidad
que nosotros le hayamos dado al inicio. Con base en experiencias similares, Isaac
________________ desarrolló su primera ley del movimiento: la ley de la inercia, que es
________________________ proporcional a la cantidad de materia del objeto. Por acuerdo,
consideraremos que la inercia es equivalente a la cantidad de materia. Esto significa que la
inercia es numéricamente ________________ a la masa y se le asignan las mismas
unidades físicas.
2. Analiza cuidadosamente las siguientes cuestiones y contesta:
Reunidos en equipos, identifiquen la propiedad de inercia de la materia. Para ello:
1. Contesten: ¿Qué pasará con los platos y vasos si tiran fuertemente del mantel que
cubre la mesa del comedor?
2. Necesitan:
a) Vaso de vidrio
b) Varias monedas
c) Naipe o carta de baraja; también pueden usar cualquier tarjeta recortada de una
pasta de plástico para encuadernar o engargolar.
3. Realicen lo que se indica:
a) Coloquen la moneda sobre la tarjeta y ésta sobre la boca
del vaso.
b) Tiren lenta y lateralmente de la tarjeta y observen lo que
ocurre.
c) Prueben con monedas de diferentes tamaños.
d) Repitan la experiencia, sólo que ahora den los tirones
rápidamente.
4. Comenten:
a) Las diferencias que hayan notado en cuanto al movimiento de las monedas.
b) ¿Cómo se llama la propiedad por la que las monedas caen al vaso cuando se tira
la tarjeta rápidamente?
c) Otro ejemplo de la vida diaria en la que se presente este fenómeno.
ACTIVIDAD 23
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
¿Qué provocan las fuerzas?
Las fuerzas operan como agentes de cambio del movimiento. Cuando se aplica una
__________________ a un objeto, es posible cambiar la manera en la que éste se mueve.
No obstante, a veces, las fuerzas aplicadas sobre un objeto están dispuestas de manera que
entre ellas se contrarrestan o equilibran, lo que da lugar a una fuerza resultante de magnitud
______________ y en consecuencia, no cambiará la manera en la que el objeto se mueve.
Si no hay fuerza neta, es posible que el objeto se quede _______________ o que tenga un
movimiento rectilíneo uniforme. Esto se debe a la ________________ por la cual el objeto
no cambiará su estado de reposo o de movimiento hasta que una fuerza neta la venza. Por
ejemplo, si colocamos un objeto sobre la mesa y lo ponemos en movimiento, dentro de
algunos instantes se detendrá; luego, si pulimos bien la mesa y repetimos la experiencia, el
objeto llegará más lejos; es razonable suponer que si eliminamos por completo el rozamiento
entre el objeto y la mesa, éste seguirá moviéndose indefinidamente, con la misma velocidad
que nosotros le hayamos dado al inicio. Con base en experiencias similares, Isaac
________________ desarrolló su primera ley del movimiento: la ley de la inercia, que es
________________________ proporcional a la cantidad de materia del objeto. Por acuerdo,
consideraremos que la inercia es equivalente a la cantidad de materia. Esto significa que la
inercia es numéricamente ________________ a la masa y se le asignan las mismas
unidades físicas.
2. Analiza cuidadosamente las siguientes cuestiones y contesta:
47
a) En todos los casos en los que actúa una fuerza no equilibrada o fuerza neta sobre
un objeto, ¿se mueve? Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b) Si comparamos dos objetos de diferente masa, ¿cuál de ellos presenta una mayor
inercia? Justifica tu respuesta.
_____________________________________________ _____________________
__________________________________________________________________
c) Si sólo actuasen dos fuerzas de igual magnitud y perfectamente horizontales sobre
un objeto en movimiento, una de ellas operando hacia la derecha y la otra hacia la
izquierda, ¿cuál sería la trayectoria del objeto?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 24
Fuerza y aceleración.
Reflexiona: ¿Qué relación existe entre fuerza y aceleración?
Reunido con tu equipo, realiza la siguiente actividad práctica:
1. Material:
a) Camión de juguete estilo carguero. Puede ser de cualquier diseño y material. Lo
importante es que sus ruedas no se traben, que giren adecuadamente para que el
camión avance. Colóquenle encima un peso de 3 kg aprox.
b) Cuerda o hilo grueso de seda de 5 m de largo.
c) Polea.
d) Juego de pesas de 100, 150, 200, 250 y 500 g. También pueden emplearse
materiales como plastilina, piedras, etc.
e) Cinta métrica.
f) Cronómetro.
2. Procedimiento:
Experiencia A: Misma masa del móvil; diferente fuerza de tracción.
a) Coloquen en una mesa el camión y
en el extremo de ésta fijen la polea.
La polea debe estar fija y no girar; se
utiliza para que se deslice la cuerda
sobre ella.
b) Midan la cuerda al tamaño de la
mesa y dejen una longitud de 10 cm
para que cuelgue la pesa por el
extremo de la mesa.
c) Pasen la cuerda por la polea y amarren un extremo al camión y otro a una pesa de
500 g. Procuren que haya una distancia aproximada de 2 m entre las llantas
delanteras del camión y el extremo de la mesa.
d) Hagan pruebas para elegir 5 pesos entre 150 y 400 g cuyo peso permita al camión
recorrer 1m en diferentes tiempos ( o a diferentes velocidades). Si el camión no se
mueve por la fricción, pongan una pesa de mayor masa, por ejemplo de 200 g. Si
el camión se mueve demasiado rápido agreguen masa sobre el camión, poniendo
pesas encima o cualquier otra cosa, como piedras pequeñas o libretas.
a) En todos los casos en los que actúa una fuerza no equilibrada o fuerza neta sobre
un objeto, ¿se mueve? Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b) Si comparamos dos objetos de diferente masa, ¿cuál de ellos presenta una mayor
inercia? Justifica tu respuesta.
_____________________________________________ _____________________
__________________________________________________________________
c) Si sólo actuasen dos fuerzas de igual magnitud y perfectamente horizontales sobre
un objeto en movimiento, una de ellas operando hacia la derecha y la otra hacia la
izquierda, ¿cuál sería la trayectoria del objeto?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 24
Fuerza y aceleración.
Reflexiona: ¿Qué relación existe entre fuerza y aceleración?
Reunido con tu equipo, realiza la siguiente actividad práctica:
1. Material:
a) Camión de juguete estilo carguero. Puede ser de cualquier diseño y material. Lo
importante es que sus ruedas no se traben, que giren adecuadamente para que el
camión avance. Colóquenle encima un peso de 3 kg aprox.
b) Cuerda o hilo grueso de seda de 5 m de largo.
c) Polea.
d) Juego de pesas de 100, 150, 200, 250 y 500 g. También pueden emplearse
materiales como plastilina, piedras, etc.
e) Cinta métrica.
f) Cronómetro.
2. Procedimiento:
Experiencia A: Misma masa del móvil; diferente fuerza de tracción.
a) Coloquen en una mesa el camión y
en el extremo de ésta fijen la polea.
La polea debe estar fija y no girar; se
utiliza para que se deslice la cuerda
sobre ella.
b) Midan la cuerda al tamaño de la
mesa y dejen una longitud de 10 cm
para que cuelgue la pesa por el
extremo de la mesa.
c) Pasen la cuerda por la polea y amarren un extremo al camión y otro a una pesa de
500 g. Procuren que haya una distancia aproximada de 2 m entre las llantas
delanteras del camión y el extremo de la mesa.
d) Hagan pruebas para elegir 5 pesos entre 150 y 400 g cuyo peso permita al camión
recorrer 1m en diferentes tiempos ( o a diferentes velocidades). Si el camión no se
mueve por la fricción, pongan una pesa de mayor masa, por ejemplo de 200 g. Si
el camión se mueve demasiado rápido agreguen masa sobre el camión, poniendo
pesas encima o cualquier otra cosa, como piedras pequeñas o libretas.
48
e) Suelten la pesa y midan el tiempo que tarda el camión en recorrer la distancia de
1m para cada una de las pesas 600, 650, 700 y 800 g; éstas ejercerán la fuerza de
tracción.
Experiencia B: Misma fuerza de tracción diferente masa del móvil
a) Repitan el procedimiento anterior con la última pesa, pero ahora coloquen piedras,
plastilina o cualquier otro objeto en el camión para aumentar su masa.
3. Resultados:
Registren sus datos en las siguientes tablas:
4. Análisis de los resultados:
Experiencia A
e) Suelten la pesa y midan el tiempo que tarda el camión en recorrer la distancia de
1m para cada una de las pesas 600, 650, 700 y 800 g; éstas ejercerán la fuerza de
tracción.
Experiencia B: Misma fuerza de tracción diferente masa del móvil
a) Repitan el procedimiento anterior con la última pesa, pero ahora coloquen piedras,
plastilina o cualquier otro objeto en el camión para aumentar su masa.
3. Resultados:
Registren sus datos en las siguientes tablas:
4. Análisis de los resultados:
Experiencia A
49
a) Cuando aumentan la masa de la pesa de tracción aumentan la magnitud de la
fuerza que jala el camión, ¿qué ocurre con la rapidez media del camión?
__________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿Por qué?
__________________________________________________________________
_________________________________________________ _________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción; directa o inversa entre fuerza y aceleración?
Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Experiencia B
a) Manteniendo la masa de la pesa de tracción constante mantienen constante la
fuerza que jala al camión; Al aumentar la masa del camión ¿qué ocurre con su
rapidez media?
__________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿por qué?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción, directa o inversa entre aceleración y masa?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 25
1. Completa el siguiente texto escribiendo las palabras adecuadas.
―………..Newton reconoció que una fuerza neta es capaz de provocar un cambio en la
velocidad de un objeto, es decir una _______________________. Poner en
movimiento cualquier cosa requiere de la acción de una fuerza neta. Este hecho lo
formalizó Newton en su _______________ ley del movimiento.‖ La segunda ley de
Newton puede expresarse matemáticamente con la ecuación:
2. Analiza y resuelve las cuestiones.
a) Si al mismo tiempo se les aplica a dos objetos de diferente masa una fuerza igual
durante toda su actuación, ¿se moverán éstos de manera similar? ¿cuál de los dos
acelerará menos?
b) Un bloque de 10 kg de masa se halla en reposo. Calculen la magnitud de la fuerza
necesaria para mover el bloque y que alcance una velocidad de 1.5 m/s en 1s. Si
esta fuerza se aplica en dirección horizontal hacia la izquierda, ¿hacia dónde se
mueve el bloque?
ACTIVIDAD 26
Resuelve el siguiente ―problema‖.
―Vas a elaborar un cartel para promocionar el uso del cinturón de seguridad en los vehículos
automotores en tu comunidad‖. Despuès de leer el cartel, tus vecinos tendrán información
sobre:
a) Las fuerzas que actúan sobre el cinturón cuando un coche frena.
b) Para què se utilizan los cinturones de seguridad.
a) Cuando aumentan la masa de la pesa de tracción aumentan la magnitud de la
fuerza que jala el camión, ¿qué ocurre con la rapidez media del camión?
__________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿Por qué?
__________________________________________________________________
_________________________________________________ _________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción; directa o inversa entre fuerza y aceleración?
Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Experiencia B
a) Manteniendo la masa de la pesa de tracción constante mantienen constante la
fuerza que jala al camión; Al aumentar la masa del camión ¿qué ocurre con su
rapidez media?
__________________________________________________________________
b) ¿El movimiento es acelerado? ¿por qué?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿Cuál es la relación de proporción, directa o inversa entre aceleración y masa?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 25
1. Completa el siguiente texto escribiendo las palabras adecuadas.
―………..Newton reconoció que una fuerza neta es capaz de provocar un cambio en la
velocidad de un objeto, es decir una _______________________. Poner en
movimiento cualquier cosa requiere de la acción de una fuerza neta. Este hecho lo
formalizó Newton en su _______________ ley del movimiento.‖ La segunda ley de
Newton puede expresarse matemáticamente con la ecuación:
2. Analiza y resuelve las cuestiones.
a) Si al mismo tiempo se les aplica a dos objetos de diferente masa una fuerza igual
durante toda su actuación, ¿se moverán éstos de manera similar? ¿cuál de los dos
acelerará menos?
b) Un bloque de 10 kg de masa se halla en reposo. Calculen la magnitud de la fuerza
necesaria para mover el bloque y que alcance una velocidad de 1.5 m/s en 1s. Si
esta fuerza se aplica en dirección horizontal hacia la izquierda, ¿hacia dónde se
mueve el bloque?
ACTIVIDAD 26
Resuelve el siguiente ―problema‖.
―Vas a elaborar un cartel para promocionar el uso del cinturón de seguridad en los vehículos
automotores en tu comunidad‖. Despuès de leer el cartel, tus vecinos tendrán información
sobre:
a) Las fuerzas que actúan sobre el cinturón cuando un coche frena.
b) Para què se utilizan los cinturones de seguridad.
50
1. Elabora un cartel con la información adecuada y un dibujo que muestre las fuerzas
que actúan cuando el coche frena sobre el cinturón de seguridad y la persona que lo
usa.
2. Responde a las siguientes cuestiones, que habràs considerado al elaborar el cartel:
a) ¿Por què se comenzaron a utilizar los cinturones de seguridad?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
b) ¿Què fuerzas actúan sobre las personas que viajan en un coche que frena?
Elabora un dibujo al respecto.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
c) ¿Cambia el efecto sobre el cinturón si una persona tiene una masa pequeña y otra
una masa grande? Explica.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
d) Emplea en tu argumentación los conceptos de fuerza, aceleración e inercia.
ACTIVIDAD 27
Tercera ley de Newton.
Reunidos en equipos, analicen las fuerzas en la interacción entre dos sistemas.
1. Necesitan:
a) Un globo
b) Patines, patineta o silla con ruedas.
2. Realicen lo siguiente:
Experiencia A
a) Inflen el globo sin llenarlo.
b) Tapen con los dedos el orificio.
c) Suelten el globo.
d) Observen lo que sucede.
Experiencia B
a) Sièntense en la silla con ruedas y con las piernas flexionadas impúlsense con la
pared.
b) Observen lo que ocurre.
3. Contesten:
a) ¿Por què se mueve el globo cuando se deja salir el aire?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
b) ¿Por què si empujan a la pared con los pies se van hacia atrás?
1. Elabora un cartel con la información adecuada y un dibujo que muestre las fuerzas
que actúan cuando el coche frena sobre el cinturón de seguridad y la persona que lo
usa.
2. Responde a las siguientes cuestiones, que habràs considerado al elaborar el cartel:
a) ¿Por què se comenzaron a utilizar los cinturones de seguridad?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
b) ¿Què fuerzas actúan sobre las personas que viajan en un coche que frena?
Elabora un dibujo al respecto.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
c) ¿Cambia el efecto sobre el cinturón si una persona tiene una masa pequeña y otra
una masa grande? Explica.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
d) Emplea en tu argumentación los conceptos de fuerza, aceleración e inercia.
ACTIVIDAD 27
Tercera ley de Newton.
Reunidos en equipos, analicen las fuerzas en la interacción entre dos sistemas.
1. Necesitan:
a) Un globo
b) Patines, patineta o silla con ruedas.
2. Realicen lo siguiente:
Experiencia A
a) Inflen el globo sin llenarlo.
b) Tapen con los dedos el orificio.
c) Suelten el globo.
d) Observen lo que sucede.
Experiencia B
a) Sièntense en la silla con ruedas y con las piernas flexionadas impúlsense con la
pared.
b) Observen lo que ocurre.
3. Contesten:
a) ¿Por què se mueve el globo cuando se deja salir el aire?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
b) ¿Por què si empujan a la pared con los pies se van hacia atrás?
51
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿Cuàles son los sistemas que interactúan para cada caso?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
d) ¿Còmo se manifiesta la interacción entre los sistemas?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
4. Analiza la siguiente historieta.
a) Menciona tres actividades que como la de la historieta, se pueden explicar
mediante la tercera ley de Newton.
____________________________________________________ ______________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________________ ______________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________ _____________________________
b) Si vas en tu bicicleta y ves a corta distancia un obstáculo en tu camino, ¿aplicarìas
los frenos inmediatamente o hasta que casi tocas el obstáculo?¿por què?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________________________________ ______
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿Cuàles son los sistemas que interactúan para cada caso?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
d) ¿Còmo se manifiesta la interacción entre los sistemas?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
4. Analiza la siguiente historieta.
a) Menciona tres actividades que como la de la historieta, se pueden explicar
mediante la tercera ley de Newton.
____________________________________________________ ______________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________________ ______________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________ _____________________________
b) Si vas en tu bicicleta y ves a corta distancia un obstáculo en tu camino, ¿aplicarìas
los frenos inmediatamente o hasta que casi tocas el obstáculo?¿por què?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________________________________ ______
52
ACTIVIDAD 28
Repasa tus conocimientos.
1. Completa el siguiente texto, escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
―………Se supone que nuestro Sistema Solar se formò hace ___________ millones de años
por la acumulación de una nube de gas y polvo que también dio origen al Sol. _____
planetas giran alrededor del Sol siguiendo trayectorias de forma ________________, aunque
prácticamente son circulares.
Los planetas se dividen en ____ grupos: interiores y exteriores. En orden creciente de
su distancia al Sol, en el primer grupo se encuentran _________________, ____________,
__________________ y _____________. En el segundo grupo _________________,
____________________, __________________ y __________________.
De los planetas interiores ________________________ y ______________ poseen
satélites o lunas, que se mueven circularmente en torno a ellos. Los planetas
__________________ son gaseosos y gigantescos, tienen anillos, de los cuales los màs
espectaculares son los de ___________________.‖
2. Contesta a lo que se te pregunta.
a) ¿Còmo se llama la fuerza que nos mantiene sobre el suelo?
__________________________________________________________________
b) ¿De què depende esta fuerza?
__________________________________________________________________
c) ¿Es lo mismo masa que peso? Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
ACTIVIDAD 29
Reunidos en equipos, describan las características del movimiento circular.
1. Necesitan:
a) Lata de aluminio de 355 ml (de refresco)
b) 1.5 m de cuerda rìgida; (cuerda o mecate de tendedero)
c) Abrelatas
CONTENIDOS Efectos de las fuerzas en la Tierra y en el Universo
Gravitación. Representación gráfica de la atracción gravitacional. Relación con caída libre y peso.
Aportación de Newton a la ciencia: explicación del movimiento en la Tierra y en el Universo
APRENDIZAJES ESPERADOS
Establece relaciones entre la gravitación, la caída libre y el peso de los objetos, a partir de
situaciones cotidianas.
Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio
de una gráfica fuerza-distancia.
Identifica el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar como efecto de la fuerza de atracción
gravitacional.
Argumenta la importancia de la aportación de Newton para el desarrollo de la ciencia.
ACTIVIDAD 28
Repasa tus conocimientos.
1. Completa el siguiente texto, escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
―………Se supone que nuestro Sistema Solar se formò hace ___________ millones de años
por la acumulación de una nube de gas y polvo que también dio origen al Sol. _____
planetas giran alrededor del Sol siguiendo trayectorias de forma ________________, aunque
prácticamente son circulares.
Los planetas se dividen en ____ grupos: interiores y exteriores. En orden creciente de
su distancia al Sol, en el primer grupo se encuentran _________________, ____________,
__________________ y _____________. En el segundo grupo _________________,
____________________, __________________ y __________________.
De los planetas interiores ________________________ y ______________ poseen
satélites o lunas, que se mueven circularmente en torno a ellos. Los planetas
__________________ son gaseosos y gigantescos, tienen anillos, de los cuales los màs
espectaculares son los de ___________________.‖
2. Contesta a lo que se te pregunta.
a) ¿Còmo se llama la fuerza que nos mantiene sobre el suelo?
__________________________________________________________________
b) ¿De què depende esta fuerza?
__________________________________________________________________
c) ¿Es lo mismo masa que peso? Justifica tu respuesta.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
ACTIVIDAD 29
Reunidos en equipos, describan las características del movimiento circular.
1. Necesitan:
a) Lata de aluminio de 355 ml (de refresco)
b) 1.5 m de cuerda rìgida; (cuerda o mecate de tendedero)
c) Abrelatas
CONTENIDOS Efectos de las fuerzas en la Tierra y en el Universo
Gravitación. Representación gráfica de la atracción gravitacional. Relación con caída libre y peso.
Aportación de Newton a la ciencia: explicación del movimiento en la Tierra y en el Universo
APRENDIZAJES ESPERADOS
Establece relaciones entre la gravitación, la caída libre y el peso de los objetos, a partir de
situaciones cotidianas.
Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio
de una gráfica fuerza-distancia.
Identifica el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar como efecto de la fuerza de atracción
gravitacional.
Argumenta la importancia de la aportación de Newton para el desarrollo de la ciencia.
53
d) Argolla; puede ser la de un llavero (es para que no te lastimes al tirar de la cuerda)
e) Cronòmetro
2. Realicen lo que se indica:
a) Quiten la tapa superior de la lata con el abrelatas.
b) Hagan dos orificios en las paredes laterales de la lata e introduzcan la cuerda por
ellos.
c) Jalen la cuerda un poco y hagan un nudo en forma
triangular
d) Midan 30 cm desde el nudo y amarren ahì la argolla.
e) Pidan la participación de un compañero y enrollen en la
mano del compañero el resto de la cuerda.
f) El compañero introduce el dedo índice en la argolla.
g) Ladeando el dedo horizontalmente, comenzarà a darle
vueltas a la lata. Debe darle exactamente 50 vueltas.
(con cuidado para no golpear a un compañero)
h) Midan el tiempo en que se completan las 50 vueltas.
i) Repitan los pasos d al h para longitudes de 45, 50 y 60
cm desde el nudo y coloquen ahì la argolla.
3. Contesta a lo que se pregunta.
a) ¡Còmo se produce un movimiento circular?
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
b) Elaboren un cìrculo en el que representen las fuerzas que existen en el movimiento
circular y hacia dònde se dirigen.
c) ¿Què pasarìa si se suelta la cuerda mientras la lata se encuentra en movimiento
circular?
__________________________________________________________________
d) Si suponemos que los planetas se mueven en torno al Sol en una trayectoria casi
circular y no hay ninguna cuerda que conecte al Sol con un planeta, ¿què es lo que
hace que un planeta gire en torno al Sol?
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
e) ¿Hubo diferencia significativa entre los tiempos que midieron para cada una de las
longitudes de la cuerda? ¿a què se debe?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
f) Describan lo que sintieron en el dedo al girar la lata y cambiar las longitudes de la
cuerda.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
g) ¿Cuàl sería la trayectoria de un planeta si no hubiese ninguna fuerza actuando
sobre èl?
_________________________________________________________________
d) Argolla; puede ser la de un llavero (es para que no te lastimes al tirar de la cuerda)
e) Cronòmetro
2. Realicen lo que se indica:
a) Quiten la tapa superior de la lata con el abrelatas.
b) Hagan dos orificios en las paredes laterales de la lata e introduzcan la cuerda por
ellos.
c) Jalen la cuerda un poco y hagan un nudo en forma
triangular
d) Midan 30 cm desde el nudo y amarren ahì la argolla.
e) Pidan la participación de un compañero y enrollen en la
mano del compañero el resto de la cuerda.
f) El compañero introduce el dedo índice en la argolla.
g) Ladeando el dedo horizontalmente, comenzarà a darle
vueltas a la lata. Debe darle exactamente 50 vueltas.
(con cuidado para no golpear a un compañero)
h) Midan el tiempo en que se completan las 50 vueltas.
i) Repitan los pasos d al h para longitudes de 45, 50 y 60
cm desde el nudo y coloquen ahì la argolla.
3. Contesta a lo que se pregunta.
a) ¡Còmo se produce un movimiento circular?
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
b) Elaboren un cìrculo en el que representen las fuerzas que existen en el movimiento
circular y hacia dònde se dirigen.
c) ¿Què pasarìa si se suelta la cuerda mientras la lata se encuentra en movimiento
circular?
__________________________________________________________________
d) Si suponemos que los planetas se mueven en torno al Sol en una trayectoria casi
circular y no hay ninguna cuerda que conecte al Sol con un planeta, ¿què es lo que
hace que un planeta gire en torno al Sol?
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
e) ¿Hubo diferencia significativa entre los tiempos que midieron para cada una de las
longitudes de la cuerda? ¿a què se debe?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
f) Describan lo que sintieron en el dedo al girar la lata y cambiar las longitudes de la
cuerda.
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
g) ¿Cuàl sería la trayectoria de un planeta si no hubiese ninguna fuerza actuando
sobre èl?
_________________________________________________________________
54
h) No hay una cuerda que sujete a los planetas del Sol, entonces: ¿què los mantiene
en su òrbita?
____________________________________________ _____________________
i) ¿Cuàl de las leyes de Newton explica este fenómeno?
_________________________________________________________________
j) La trayectoria de un planeta en torno al Sol no es perfectamente circular; se desvía
ligeramente describiendo una elipse, ¿cuàndo se moverà màs rápido un planeta,
cuando estè màs cerca o màs lejos de lSol?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 30
1. Lee con atención el siguiente texto:
La fuerza gravitacional
―La materia atrae a la materia en cualquier región del Universo‖. Este es el principio de la
gravitación universal de Newton. Toda la materia interactúa entre sì, y toda interacción se
determina con una fuerza. Desde luego, la fuerza gravitacional depende de la cantidad de
materia que poseen los objetos que interactúan, es decir, de sus masas.
La interacción gravitacional se transmite a distancia. Newton dedujo que la fuerza de
atracción gravitacional es proporcional al producto de las masas de los objetos que
interactúan, e inversamente proporcional a la distancia que los separa elevada al cuadrado.
Esto significa que si los cuerpos tienen masas grandes, como los planetas, se atraerán
considerablemente entre sí, por el contrario, si la distancia que los separa es muy grande,
entonces la fuerza entre ellos será muy débil.
Newton introdujo una constante de la gravitación universal ―G‖, cuyo valor es pequeñísimo:
G = 6.67 x 10
-11
Nm
2
/kg
2
Por lo anterior, la fuerza de atracción gravitacional está dada por la siguiente ecuación:
Fg = Gm1m2/r
2
Podemos decir entonces que la interacción gravitacional depende de las masas y su
distancia, y que nunca deja de actuar sobre todos los cuerpos del Universo.
2. Infiere còmo depende la fuerza de interacción gravitacional de la distancia que separa
a dos objetos de la misma masa.
a) Se han medido las fuerzas de interacción gravitacional entre dos masas iguales en
función de la distancia que las separa. Los datos se resumen en la siguiente tabla:
h) No hay una cuerda que sujete a los planetas del Sol, entonces: ¿què los mantiene
en su òrbita?
____________________________________________ _____________________
i) ¿Cuàl de las leyes de Newton explica este fenómeno?
_________________________________________________________________
j) La trayectoria de un planeta en torno al Sol no es perfectamente circular; se desvía
ligeramente describiendo una elipse, ¿cuàndo se moverà màs rápido un planeta,
cuando estè màs cerca o màs lejos de lSol?
__________________________________________________________________
ACTIVIDAD 30
1. Lee con atención el siguiente texto:
La fuerza gravitacional
―La materia atrae a la materia en cualquier región del Universo‖. Este es el principio de la
gravitación universal de Newton. Toda la materia interactúa entre sì, y toda interacción se
determina con una fuerza. Desde luego, la fuerza gravitacional depende de la cantidad de
materia que poseen los objetos que interactúan, es decir, de sus masas.
La interacción gravitacional se transmite a distancia. Newton dedujo que la fuerza de
atracción gravitacional es proporcional al producto de las masas de los objetos que
interactúan, e inversamente proporcional a la distancia que los separa elevada al cuadrado.
Esto significa que si los cuerpos tienen masas grandes, como los planetas, se atraerán
considerablemente entre sí, por el contrario, si la distancia que los separa es muy grande,
entonces la fuerza entre ellos será muy débil.
Newton introdujo una constante de la gravitación universal ―G‖, cuyo valor es pequeñísimo:
G = 6.67 x 10
-11
Nm
2
/kg
2
Por lo anterior, la fuerza de atracción gravitacional está dada por la siguiente ecuación:
Fg = Gm1m2/r
2
Podemos decir entonces que la interacción gravitacional depende de las masas y su
distancia, y que nunca deja de actuar sobre todos los cuerpos del Universo.
2. Infiere còmo depende la fuerza de interacción gravitacional de la distancia que separa
a dos objetos de la misma masa.
a) Se han medido las fuerzas de interacción gravitacional entre dos masas iguales en
función de la distancia que las separa. Los datos se resumen en la siguiente tabla:
55
3. Elaboren una gràfica de fuerza contra distancia con estos datos:
4. Contesta a partir de la curva que corresponde a esta gràfica.
a) ¿Cuàl es la relación de proporcionalidad, directa o inversa, entre la fuerza
gravitacional y la distancia?
__________________________________________________________________
b) ¿En què momento llega a desaparecer la interacción gravitacional?
______________________________________ ____________________________
c) ¿Existirà interacción gravitacional entre dos diminutas partículas de polvo? ¿por
què?
__________________________________________________________________
3. Elaboren una gràfica de fuerza contra distancia con estos datos:
4. Contesta a partir de la curva que corresponde a esta gràfica.
a) ¿Cuàl es la relación de proporcionalidad, directa o inversa, entre la fuerza
gravitacional y la distancia?
__________________________________________________________________
b) ¿En què momento llega a desaparecer la interacción gravitacional?
______________________________________ ____________________________
c) ¿Existirà interacción gravitacional entre dos diminutas partículas de polvo? ¿por
què?
__________________________________________________________________
56
d) ¿Es perceptible la interacción gravitacional que existe entre dos camiones de 5
toneladas separados a 1 m de distancia? Explica.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
e) La fuerza de atracción gravitacional que ejercen sobre tì los objetos que te rodean,
¿impedirà que te separes de tu compañero o compañera de banca? ¿por què?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
ACTIVIDAD 31
El peso y la gravedad.
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
¿Pesamos lo mismo en la Tierra que en la Luna?
El ___________ es la fuerza que nos atrae hacia el centro de la Tierra y nos mantiene
sobre el suelo. Podemos calcular matemáticamente nuestro peso con la ___________
ley de Newton. Hay que multiplicar nuestra masa m por la aceleración que produce la
gravedad sobre cualquier objeto que esté cerca de la superficie de la Tierra, y que
tiene un valor de 9.8m/s
2
. Por ejemplo, si una persona tiene una masa de 60 kg su
peso sobre la superficie de la Tierra es de:
Fg = mg = (60 kg)(________) = ______kgm/s
2
= ________N
2. Analiza el texto y contesta la pregunta.
―…….también en los demás planetas que conforman nuestro Sistema Solar
experimentaríamos peso, sólo que sería distinto al que experimentamos en la Tierra,
ya que los otros planetas tienen distinta masa y tamaño, por esta razón la aceleración
de la gravedad cerca de sus superficies serían distintas a la de la Tierra. La
aceleración de la gravedad sobre la superficie de un planeta depende de su masa y de
su radio, es decir, de la distancia desde el centro del planeta hasta su superficie.‖
¿Pesamos lo mismo en la Tierra que el la Luna? (Expliquen sus respuestas
empleando los conceptos de masa y aceleración de la gravedad)
_____________________________________________ ________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
3. Completa la siguiente tabla calculando el peso de una persona de 60 kg de masa en
cada uno de los cuerpos celestes. (toma en cuenta la aceleración de la gravedad que
existe sobre la superficie de cada cuerpo celeste.
d) ¿Es perceptible la interacción gravitacional que existe entre dos camiones de 5
toneladas separados a 1 m de distancia? Explica.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
e) La fuerza de atracción gravitacional que ejercen sobre tì los objetos que te rodean,
¿impedirà que te separes de tu compañero o compañera de banca? ¿por què?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
ACTIVIDAD 31
El peso y la gravedad.
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
¿Pesamos lo mismo en la Tierra que en la Luna?
El ___________ es la fuerza que nos atrae hacia el centro de la Tierra y nos mantiene
sobre el suelo. Podemos calcular matemáticamente nuestro peso con la ___________
ley de Newton. Hay que multiplicar nuestra masa m por la aceleración que produce la
gravedad sobre cualquier objeto que esté cerca de la superficie de la Tierra, y que
tiene un valor de 9.8m/s
2
. Por ejemplo, si una persona tiene una masa de 60 kg su
peso sobre la superficie de la Tierra es de:
Fg = mg = (60 kg)(________) = ______kgm/s
2
= ________N
2. Analiza el texto y contesta la pregunta.
―…….también en los demás planetas que conforman nuestro Sistema Solar
experimentaríamos peso, sólo que sería distinto al que experimentamos en la Tierra,
ya que los otros planetas tienen distinta masa y tamaño, por esta razón la aceleración
de la gravedad cerca de sus superficies serían distintas a la de la Tierra. La
aceleración de la gravedad sobre la superficie de un planeta depende de su masa y de
su radio, es decir, de la distancia desde el centro del planeta hasta su superficie.‖
¿Pesamos lo mismo en la Tierra que el la Luna? (Expliquen sus respuestas
empleando los conceptos de masa y aceleración de la gravedad)
_____________________________________________ ________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
3. Completa la siguiente tabla calculando el peso de una persona de 60 kg de masa en
cada uno de los cuerpos celestes. (toma en cuenta la aceleración de la gravedad que
existe sobre la superficie de cada cuerpo celeste.
57
4. Observa los resultados obtenidos en la tabla y contesta:
a) Con los cálculos que han realizado, ¿en cuál de los cuerpos del Sistema Solar
pesaríamos más y en cuál menos?
_________________________________________________________________
b) ¿Cuáles pueden ser las diferencias más significativas entre esos dos cuerpos
celestes para provocar la enorme diferencia de pesos?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿En qué planeta nuestro peso sería más cercano al que experimentamos en la
Tierra?
__________________________________________________________________
4. Observa los resultados obtenidos en la tabla y contesta:
a) Con los cálculos que han realizado, ¿en cuál de los cuerpos del Sistema Solar
pesaríamos más y en cuál menos?
_________________________________________________________________
b) ¿Cuáles pueden ser las diferencias más significativas entre esos dos cuerpos
celestes para provocar la enorme diferencia de pesos?
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
c) ¿En qué planeta nuestro peso sería más cercano al que experimentamos en la
Tierra?
__________________________________________________________________
58
ACTIVIDAD 32
Reunidos en equipos, analicen las siguientes cuestiones, reflexionen acerca de ellas y
expongan frente al grupo sus conclusiones.
a) ¿En qué se parecen la caída libre, el peso de los objetos y las fuerzas de atracción
entre los planetas?
b) Las mareas se producen por la atracción gravitacional que existe entre la Luna y la
Tierra. ¿Qué sucedería si la masa de la Luna fuera el doble de lo que es?
c) En los Juegos Olímpicos existe una prueba que consiste en lanzar un disco de 2
kg lo más lejos posible. Los lanzadores giran sobre sí mismos antes de extender
su brazo y lanzar el disco. ¿Por qué?
d) ¿Habría sido posible realizar el viaje a la Luna en la misión Apolo XI de 1969, sin
un conocimiento mínimo de la gravitación universal? Explica.
ACTIVIDAD 33
Energía mecánica
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
―……Al estar a cierta altura del piso, o de un punto de referencia, un objeto tiene un
tipo de energía llamado ______________ _______________. Esta energía es
directamente proporcional a la altura a la que se encuentra el objeto y a su masa.
Debido a la acción de la fuerza de ________________ de la Tierra, cuando soltamos
un objeto, éste comienza a caer. Al llegar al piso, alcanzó la máxima rapidez y toda su
energía potencial original se transformó en otro tipo de energía conocida como
_____________________, que está relacionada con la rapidez del objeto.‖ Cuando un
objeto cae, su energía potencial disminuye. Al mismo tiempo, la energía cinética o de
movimiento aumenta. La suma de ambas es la energía mecánica que se conserva
cuando no hay fricción. Esta transformación de energía potencial en energía cinética
puede utilizarse por ejemplo, para partir un coco arrojando una piedra desde cierta
altura.
En el Sistema Internacional de Unidades se emplea el ______ para medir la energía.
Esta unidad se obtiene al multiplicar las unidades de ___________ llamadas Newton
(N), por las de _____________ en metros (m). La energía potencial del niño en el
CONTENIDOS La energía y el movimiento
Energía mecánica: cinética y potencial.
Transformaciones de la energía cinética y potencial.
Principio de la conservación de la energía.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Describe la energía mecánica a partir de las relaciones entre el movimiento: la posición y la
velocidad.
Interpreta esquemas del cambio de la energía cinética y potencial en movimientos de caída libre
del entorno.
Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos
movimientos que identifica en el entorno y/o en situaciones experimentales.
ACTIVIDAD 32
Reunidos en equipos, analicen las siguientes cuestiones, reflexionen acerca de ellas y
expongan frente al grupo sus conclusiones.
a) ¿En qué se parecen la caída libre, el peso de los objetos y las fuerzas de atracción
entre los planetas?
b) Las mareas se producen por la atracción gravitacional que existe entre la Luna y la
Tierra. ¿Qué sucedería si la masa de la Luna fuera el doble de lo que es?
c) En los Juegos Olímpicos existe una prueba que consiste en lanzar un disco de 2
kg lo más lejos posible. Los lanzadores giran sobre sí mismos antes de extender
su brazo y lanzar el disco. ¿Por qué?
d) ¿Habría sido posible realizar el viaje a la Luna en la misión Apolo XI de 1969, sin
un conocimiento mínimo de la gravitación universal? Explica.
ACTIVIDAD 33
Energía mecánica
1. Completa el siguiente texto escribiendo sobre las líneas las palabras adecuadas.
―……Al estar a cierta altura del piso, o de un punto de referencia, un objeto tiene un
tipo de energía llamado ______________ _______________. Esta energía es
directamente proporcional a la altura a la que se encuentra el objeto y a su masa.
Debido a la acción de la fuerza de ________________ de la Tierra, cuando soltamos
un objeto, éste comienza a caer. Al llegar al piso, alcanzó la máxima rapidez y toda su
energía potencial original se transformó en otro tipo de energía conocida como
_____________________, que está relacionada con la rapidez del objeto.‖ Cuando un
objeto cae, su energía potencial disminuye. Al mismo tiempo, la energía cinética o de
movimiento aumenta. La suma de ambas es la energía mecánica que se conserva
cuando no hay fricción. Esta transformación de energía potencial en energía cinética
puede utilizarse por ejemplo, para partir un coco arrojando una piedra desde cierta
altura.
En el Sistema Internacional de Unidades se emplea el ______ para medir la energía.
Esta unidad se obtiene al multiplicar las unidades de ___________ llamadas Newton
(N), por las de _____________ en metros (m). La energía potencial del niño en el
CONTENIDOS La energía y el movimiento
Energía mecánica: cinética y potencial.
Transformaciones de la energía cinética y potencial.
Principio de la conservación de la energía.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Describe la energía mecánica a partir de las relaciones entre el movimiento: la posición y la
velocidad.
Interpreta esquemas del cambio de la energía cinética y potencial en movimientos de caída libre
del entorno.
Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos
movimientos que identifica en el entorno y/o en situaciones experimentales.
59
árbol de la siguiente figura (980J) equivale a 234.22 calorías, que son más o menos
las calorías que proporcionan 5 g de azúcar. Las _________________ son una unidad
que puedes encontrar en los empaques de los alimentos, e indican la energía que te
aportan al comerlos.
2. Realiza lo que se te pide.
a) Calca, con un papel de china o similar, las barras de energía potencial y cinética
que aparecen en la siguiente figura para cada uno de los puntos del recorrido de la
piedra con la que se pretende romper un coco.
a) Iluminen todas las barras de la energía potencial de un color y las de la energía
cinética de otro.
b) Marquen casa barra con el número de la figura a la que pertenecen, para no
revolverlos.
c) Recorten las barras de energía.
d) Agrupen las barras por número.
3. Utilizando las barras de energía potencial y cinética que recortaste, contesta. La suma
de la energía potencial y cinética, ¿es la misma en cada punto del recorrido?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 34
Analiza las transformaciones de energía potencial y cinética en una montaña rusa,
1. Observa el siguiente esquema:
árbol de la siguiente figura (980J) equivale a 234.22 calorías, que son más o menos
las calorías que proporcionan 5 g de azúcar. Las _________________ son una unidad
que puedes encontrar en los empaques de los alimentos, e indican la energía que te
aportan al comerlos.
2. Realiza lo que se te pide.
a) Calca, con un papel de china o similar, las barras de energía potencial y cinética
que aparecen en la siguiente figura para cada uno de los puntos del recorrido de la
piedra con la que se pretende romper un coco.
a) Iluminen todas las barras de la energía potencial de un color y las de la energía
cinética de otro.
b) Marquen casa barra con el número de la figura a la que pertenecen, para no
revolverlos.
c) Recorten las barras de energía.
d) Agrupen las barras por número.
3. Utilizando las barras de energía potencial y cinética que recortaste, contesta. La suma
de la energía potencial y cinética, ¿es la misma en cada punto del recorrido?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
ACTIVIDAD 34
Analiza las transformaciones de energía potencial y cinética en una montaña rusa,
1. Observa el siguiente esquema:
60
2. Marca en el esquema:
a) Tres puntos en los que la energía potencial sea la misma.
b) La altura a la que llegaría el carro al final del recorrido.
3. Con base en el esquema completa la siguiente tabla:
4. Contesta:
a) ¿En qué punto la energía cinética es mayor? _________________
b) ¿En qué punto la rapidez es mayor? ________________
c) ¿Cuánto vale la energía potencial en ese punto? __________________
2. Marca en el esquema:
a) Tres puntos en los que la energía potencial sea la misma.
b) La altura a la que llegaría el carro al final del recorrido.
3. Con base en el esquema completa la siguiente tabla:
4. Contesta:
a) ¿En qué punto la energía cinética es mayor? _________________
b) ¿En qué punto la rapidez es mayor? ________________
c) ¿Cuánto vale la energía potencial en ese punto? __________________
61
5. Elabora una gráfica de la energía mecánica. Para ello:
a) Utiliza un color para cada forma de energía.
b) Dibuja primero la barra de energía potencial para el punto A.
c) Representa la barra de energía cinética para el mismo punto encima de la barra
anterior.
d) Repite los pasos 2 y 3 para los puntos B, C y D. y contesta:
i. Cuando el carro va bajando, ¿la energía potencial aumenta o disminuye? ¿por
qué?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ii. En el mismo caso anterior, ¿cómo cambia la energía cinética? ¿por qué?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
iii. Describe la transformación de energía que ocurre cuando el carro sube
nuevamente.
_____________________________________________________________
________________________________________________________ _____
_____________________________________________________________
iv. ¿Se conserva la energía mecánica total en la montaña rusa? Explica.
_____________________________________________________________
___________________________________________________________ __
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ACTIVIDAD 35
Responde a lo que se te pide..
1. Define el ―Energía cinética‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Define ―Energía potencial gravitacional‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
_____________________________________________________________________
3. Define ―Energía mecánica‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. Elabora una gráfica de la energía mecánica. Para ello:
a) Utiliza un color para cada forma de energía.
b) Dibuja primero la barra de energía potencial para el punto A.
c) Representa la barra de energía cinética para el mismo punto encima de la barra
anterior.
d) Repite los pasos 2 y 3 para los puntos B, C y D. y contesta:
i. Cuando el carro va bajando, ¿la energía potencial aumenta o disminuye? ¿por
qué?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ii. En el mismo caso anterior, ¿cómo cambia la energía cinética? ¿por qué?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
iii. Describe la transformación de energía que ocurre cuando el carro sube
nuevamente.
_____________________________________________________________
________________________________________________________ _____
_____________________________________________________________
iv. ¿Se conserva la energía mecánica total en la montaña rusa? Explica.
_____________________________________________________________
___________________________________________________________ __
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ACTIVIDAD 35
Responde a lo que se te pide..
1. Define el ―Energía cinética‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Define ―Energía potencial gravitacional‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
_____________________________________________________________________
3. Define ―Energía mecánica‖. ¿Cuál es su expresión matemática?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
62
4. La energía cinética que tiene un caballo que corre a 5 m/s y pesa 700 kg.
R = _______________
5. La energía potencial de una manzana de 0.5 kg en un árbol a 3 m de altura.
R = ______________
6. Explica ¿por qué un clavadista que se tira a una alberca desde un trampolín a 10 m de
altura llega casi hasta el fondo, pero si se tira de uno a 3 m de altura, no llega a la
misma profundidad?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________ _______________________
BLOQUE III. UN MODELO PARA DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA
¿Qué son los modelos?
En el contexto de las ciencias, un modelo es una representación particular de un objeto,
proceso o fenómeno/concepto que se elabora para facilitar su descripción y estudiar su
CONTENIDOS Los modelos en la ciencia
Características e importancia de los modelos en la ciencia.
Ideas en la historia acerca de la naturaleza continua y discontinua de la materia: Demócrito,
Aristóteles y Newton; aportaciones de Clausius, Maxwell y Boltzmann.
Aspectos básicos del modelo cinético de partículas: partículas microscópicas indivisibles, con
masa, movimiento, interacciones y vacío entre ellas.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica las características de los modelos y los reconoce como una parte fundamental del
conocimiento científico y tecnológico, que permiten describir, explicar o predecir el
comportamiento del fenómeno estudiado.
Reconoce el carácter inacabado de la ciencia a partir de las explicaciones acerca de la estructura
de la materia, surgidas en la historia, hasta la construcción del modelo cinético de partículas.
Describe los aspectos básicos que conforman el modelo cinético de partículas y explica el efecto
de la velocidad de éstas.
4. La energía cinética que tiene un caballo que corre a 5 m/s y pesa 700 kg.
R = _______________
5. La energía potencial de una manzana de 0.5 kg en un árbol a 3 m de altura.
R = ______________
6. Explica ¿por qué un clavadista que se tira a una alberca desde un trampolín a 10 m de
altura llega casi hasta el fondo, pero si se tira de uno a 3 m de altura, no llega a la
misma profundidad?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________ _______________________
BLOQUE III. UN MODELO PARA DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA
¿Qué son los modelos?
En el contexto de las ciencias, un modelo es una representación particular de un objeto,
proceso o fenómeno/concepto que se elabora para facilitar su descripción y estudiar su
CONTENIDOS Los modelos en la ciencia
Características e importancia de los modelos en la ciencia.
Ideas en la historia acerca de la naturaleza continua y discontinua de la materia: Demócrito,
Aristóteles y Newton; aportaciones de Clausius, Maxwell y Boltzmann.
Aspectos básicos del modelo cinético de partículas: partículas microscópicas indivisibles, con
masa, movimiento, interacciones y vacío entre ellas.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica las características de los modelos y los reconoce como una parte fundamental del
conocimiento científico y tecnológico, que permiten describir, explicar o predecir el
comportamiento del fenómeno estudiado.
Reconoce el carácter inacabado de la ciencia a partir de las explicaciones acerca de la estructura
de la materia, surgidas en la historia, hasta la construcción del modelo cinético de partículas.
Describe los aspectos básicos que conforman el modelo cinético de partículas y explica el efecto
de la velocidad de éstas.
63
comportamiento a partir de una idea inicial que sea clara y fácilmente verificable para todos.
Para la elaboración de un modelo se emplean las observaciones y los conocimientos
que se tienen del objeto, proceso o fenómeno por estudiar, y se seleccionan sus
características más importantes o las que nos interesan más. En general, los modelos
en la Física requieren de representaciones matemáticas, como ecuaciones, gráficas y
diagramas; así se pueden modelar la velocidad de los planetas, la cantidad de carga que
existe en una partícula, las causas del magnetismo o el incremento de la temperatura en la
zona cercana a una erupción volcánica.
ACTIVIDAD 36
En el texto escrito a continuación, se mencionan las características de los modelos que se
construyen en ciencias; completa las ideas, escribiendo la palabra adecuada sobre las
líneas:
Son una representación esquemática o simplificada de un objeto, ______________ o
fenómeno. Por ejemplo, el sistema circulatorio tiene funciones que no se aprecian en
un dibujo.
Toman en cuenta las características ________________del proceso. De hecho, para
elaborar el modelo de la fotosíntesis se deben tomar en cuenta las sustancias que se
requieren para el proceso y las que se producen; no se considera si la hoja es
alargada o corta, o si es un árbol alto o bajo.
Permiten hacer __________________ y predicciones. Por ejemplo, podemos elaborar
dos modelos de un barco y comparar còmo se comportan cuando se encuentren en un
mar con mucho oleaje.
Pueden ser modelos _____________ y __________________. Los modelos teóricos
pueden presentar ideas, relaciones y ecuaciones. Los modelos analógicos plasman la
teoría en representaciones de dos y tres dimensiones, es decir, diagramas, maquetas,
etcétera.
ACTIVIDAD 37
Compara las características de algunos modelos. Para ello:
1. Examina los diferentes modelos de la tabla.
2. Completa la tabla según el ejemplo.
F = m x a
Para el estudio de la
resistencia y seguridad de los
automóviles se emplean
maniquíes que representan a
adultos y niños.
Los modelos conceptuales
representan una idea, una
hipótesis o una teoría. Un
ejemplo es la segunda ley de
Newton
Los modelos de objetos son
representaciones en dos o tres
dimensiones que permiten el conocimiento
de cosas a las que se tiene difícil acceso
comportamiento a partir de una idea inicial que sea clara y fácilmente verificable para todos.
Para la elaboración de un modelo se emplean las observaciones y los conocimientos
que se tienen del objeto, proceso o fenómeno por estudiar, y se seleccionan sus
características más importantes o las que nos interesan más. En general, los modelos
en la Física requieren de representaciones matemáticas, como ecuaciones, gráficas y
diagramas; así se pueden modelar la velocidad de los planetas, la cantidad de carga que
existe en una partícula, las causas del magnetismo o el incremento de la temperatura en la
zona cercana a una erupción volcánica.
ACTIVIDAD 36
En el texto escrito a continuación, se mencionan las características de los modelos que se
construyen en ciencias; completa las ideas, escribiendo la palabra adecuada sobre las
líneas:
Son una representación esquemática o simplificada de un objeto, ______________ o
fenómeno. Por ejemplo, el sistema circulatorio tiene funciones que no se aprecian en
un dibujo.
Toman en cuenta las características ________________del proceso. De hecho, para
elaborar el modelo de la fotosíntesis se deben tomar en cuenta las sustancias que se
requieren para el proceso y las que se producen; no se considera si la hoja es
alargada o corta, o si es un árbol alto o bajo.
Permiten hacer __________________ y predicciones. Por ejemplo, podemos elaborar
dos modelos de un barco y comparar còmo se comportan cuando se encuentren en un
mar con mucho oleaje.
Pueden ser modelos _____________ y __________________. Los modelos teóricos
pueden presentar ideas, relaciones y ecuaciones. Los modelos analógicos plasman la
teoría en representaciones de dos y tres dimensiones, es decir, diagramas, maquetas,
etcétera.
ACTIVIDAD 37
Compara las características de algunos modelos. Para ello:
1. Examina los diferentes modelos de la tabla.
2. Completa la tabla según el ejemplo.
F = m x a
Para el estudio de la
resistencia y seguridad de los
automóviles se emplean
maniquíes que representan a
adultos y niños.
Los modelos conceptuales
representan una idea, una
hipótesis o una teoría. Un
ejemplo es la segunda ley de
Newton
Los modelos de objetos son
representaciones en dos o tres
dimensiones que permiten el conocimiento
de cosas a las que se tiene difícil acceso
64
Ahora, compara tus resultados con los obtenidos por tus compañeros y:
1. Establezcan las diferencias que hay entre ellos.
2. Modifiquen sus respuestas si lo consideran conveniente.
3. Comenten:
a) ¿Qué modelos incorporan mayor número de características del objeto, proceso o
fenómeno que representan? ¿Por qué?
b) ¿Qué representaciones consideran más útiles para modelar: i) objetos, ii) procesos
y iii) fenómenos/conceptos?
c) ¿Cuál o cuáles de los modelos anteriores son modelos científicos?
ACTIVIDAD 38
Identifica las características de un modelo científico. Realiza lo siguiente:
A) Observa las dos imágenes y responde:
Foto de automóvil real Automóvil a escala
Ahora, compara tus resultados con los obtenidos por tus compañeros y:
1. Establezcan las diferencias que hay entre ellos.
2. Modifiquen sus respuestas si lo consideran conveniente.
3. Comenten:
a) ¿Qué modelos incorporan mayor número de características del objeto, proceso o
fenómeno que representan? ¿Por qué?
b) ¿Qué representaciones consideran más útiles para modelar: i) objetos, ii) procesos
y iii) fenómenos/conceptos?
c) ¿Cuál o cuáles de los modelos anteriores son modelos científicos?
ACTIVIDAD 38
Identifica las características de un modelo científico. Realiza lo siguiente:
A) Observa las dos imágenes y responde:
Foto de automóvil real Automóvil a escala
65
1. ¿Qué modelo representa mayor número de características del automóvil real?
_____________________________________________________________________
2. ¿Qué diferencias encuentras entre ambas
representaciones?______________________________________________________
______________________________________________________________ _______
3. ¿Qué semejanzas y diferencias tienen ambas representaciones con el automóvil real?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
4. ¿Para quién podrían ser útiles estos modelos? ¿Por què?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________ _____
B) Observa la representación del Sistema Solar y responde:
1) ¿Por qué esta representación es un
modelo?
_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________
2) ¿Qué características del Sistema Solar se representan con un modelo como éste?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3) ¿Cómo se construyó este modelo si no es posible observar de manera directa todos
los astros del Sistema Solar? ____________________________________________
______________________________________________________________ ______
ACTIVIDAD 39
Problema. ―Estás diseñando un papalote o cometa y quieres comentar con tus amigos las
características que debe tener para que vuele mejor‖. ¿Còmo podrìas describir y representar
estas características para compartirlas con otras personas? ¿Serìa esta representación un
modelo científico? Argumenta tu respuesta. Escribe lab solución en tu cuaderno.
Para resolver el problema toma en cuenta los siguientes aspectos:
1) ¿Cuáles son las características esenciales que le permiten a un papalote volar?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
2) Menciona algunas características que no son esenciales para el vuelo de un
papalote._____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________ _________
3) ¿Qué tipo de modelo vas a utilizar para mostrar las características de tu papalote?
¿Es un modelo científico? Justifica tu respuesta.
________________________________________________________ _____________
____________________________________________________________________ _
1. ¿Qué modelo representa mayor número de características del automóvil real?
_____________________________________________________________________
2. ¿Qué diferencias encuentras entre ambas
representaciones?______________________________________________________
______________________________________________________________ _______
3. ¿Qué semejanzas y diferencias tienen ambas representaciones con el automóvil real?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
4. ¿Para quién podrían ser útiles estos modelos? ¿Por què?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________ _____
B) Observa la representación del Sistema Solar y responde:
1) ¿Por qué esta representación es un
modelo?
_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________
2) ¿Qué características del Sistema Solar se representan con un modelo como éste?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3) ¿Cómo se construyó este modelo si no es posible observar de manera directa todos
los astros del Sistema Solar? ____________________________________________
______________________________________________________________ ______
ACTIVIDAD 39
Problema. ―Estás diseñando un papalote o cometa y quieres comentar con tus amigos las
características que debe tener para que vuele mejor‖. ¿Còmo podrìas describir y representar
estas características para compartirlas con otras personas? ¿Serìa esta representación un
modelo científico? Argumenta tu respuesta. Escribe lab solución en tu cuaderno.
Para resolver el problema toma en cuenta los siguientes aspectos:
1) ¿Cuáles son las características esenciales que le permiten a un papalote volar?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________ ____________________________
2) Menciona algunas características que no son esenciales para el vuelo de un
papalote._____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________ _________
3) ¿Qué tipo de modelo vas a utilizar para mostrar las características de tu papalote?
¿Es un modelo científico? Justifica tu respuesta.
________________________________________________________ _____________
____________________________________________________________________ _
66
_______________________________________________ ______________________
_____________________________________________________________________
Expongan las descripciones de sus modelos y comenten:
1) ¿Qué tipo de modelo emplearon: de objetos, de procesos o de conceptos?
2) ¿Todos los modelos que elaboraron representan las características de los papalotes o
cometas? Expliquen qué les sobra o qué les falta.
3) ¿Se pueden complementar unos modelos con otros?
¿De qué está hecha la materia?
Cuando pensamos en ladrillos, la mayoría imaginamos los objetos que se utilizan para
construir casas y edificios. Existen ladrillos de diferentes clases y materiales que permiten
construir todo tipo de edificaciones. Pero, ¿qué tienen que ver los ladrillos con la estructura
de la materia? Bueno, los ladrillos son para las construcciones lo que los átomos son para las
moléculas; y ambos, (átomos y moléculas) forman todo lo que nos rodea. El concepto de
átomo existe desde que el griego Demócrito, en el año 400 a. de C., habló de los átomos
como las partículas más pequeñas de las que estaba formada la materia.
ACTIVIDAD 40
Analiza algunas propiedades de la materia.
1. Material: Un material duro; un material poroso; un material elástico; un material que
consideres que se puede dividir fácilmente.
2. Procedimiento: Haz equipo con otros compañeros y realicen lo siguiente:
a) Seleccionen un material con el que puedan explicar cada característica de la
materia: dureza, porosidad, elasticidad, divisibilidad e impenetrabilidad.
b) Describan para cada objeto, cómo creen que es la estructura que determina cada
propiedad. Registren las descripciones en sus libretas.
c) Elaboren un dibujo que represente cada explicación escrita.
3. Resultados: Registren los datos obtenidos en una tabla como la siguiente.
Propiedad Material Descripción de su
estructura
Dibujo de la estructura
que determina la
propiedad
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
Elasticidad
_______________________________________________ ______________________
_____________________________________________________________________
Expongan las descripciones de sus modelos y comenten:
1) ¿Qué tipo de modelo emplearon: de objetos, de procesos o de conceptos?
2) ¿Todos los modelos que elaboraron representan las características de los papalotes o
cometas? Expliquen qué les sobra o qué les falta.
3) ¿Se pueden complementar unos modelos con otros?
¿De qué está hecha la materia?
Cuando pensamos en ladrillos, la mayoría imaginamos los objetos que se utilizan para
construir casas y edificios. Existen ladrillos de diferentes clases y materiales que permiten
construir todo tipo de edificaciones. Pero, ¿qué tienen que ver los ladrillos con la estructura
de la materia? Bueno, los ladrillos son para las construcciones lo que los átomos son para las
moléculas; y ambos, (átomos y moléculas) forman todo lo que nos rodea. El concepto de
átomo existe desde que el griego Demócrito, en el año 400 a. de C., habló de los átomos
como las partículas más pequeñas de las que estaba formada la materia.
ACTIVIDAD 40
Analiza algunas propiedades de la materia.
1. Material: Un material duro; un material poroso; un material elástico; un material que
consideres que se puede dividir fácilmente.
2. Procedimiento: Haz equipo con otros compañeros y realicen lo siguiente:
a) Seleccionen un material con el que puedan explicar cada característica de la
materia: dureza, porosidad, elasticidad, divisibilidad e impenetrabilidad.
b) Describan para cada objeto, cómo creen que es la estructura que determina cada
propiedad. Registren las descripciones en sus libretas.
c) Elaboren un dibujo que represente cada explicación escrita.
3. Resultados: Registren los datos obtenidos en una tabla como la siguiente.
Propiedad Material Descripción de su
estructura
Dibujo de la estructura
que determina la
propiedad
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
Elasticidad
67
4. Análisis de resultados. Respondan:
1) ¿Cómo se llaman las partículas que constituyen los materiales?
2) ¿Qué diferencia hay entre la estructura de un material duro y uno compacto y poroso?
3) ¿Por què los cuerpos duros no se pueden penetrar fácilmente?
4) ¿Por què algunos materiales se pueden estirar?
ACTIVIDAD 41
Lee el texto y pon especial atención en las teorías sobre
la estructura de la materia.
La Grecia atomista.
Para explicar los fenómenos de la naturaleza, cinco
siglos a. de C. los filósofos griegos los comparaban con
situaciones cotidianas, como si se tratara de objetos
animados. Màs tarde, Aristóteles sostuvo la idea de que
el origen del universo se debía a la existencia de cuatro
elementos: tierra, agua, fuego y aire; luego propuso uno más, el éter. En aquella época se
creía posible transformar un elemento en otro, por ejemplo, el plomo en oro, cambiando la
cantidad de elemento o calentándolo. Este pensamiento prevaleció en Europa durante la
Edad Media (siglo V al XV); ya en el siglo XVII, Newton propuso que todos los objetos en el
Universo estaban constituidos por partículas o corpúsculos, a manera de extensión del
modelo atómico de Demócrito, con la particularidad de que los ―átomos‖ interactuaban ―a
distancia‖. El modelo corpuscular de Newton prevaleció hasta el siglo XIX; él llegó a
considerar incluso, que objetos gigantescos como los planetas, objetos pequeños como una
pelota y aun los que no podemos ver a simple vista, pueden estudiarse como si fueran
partículas o corpúsculos pequeños y compactos. Esta idea de Newton llevaba implícita la
convicción de que todos los objetos tienen algo en común: los átomos.
ACTIVIDAD 42
Identifica las semejanzas y diferencias entre tu propia explicación sobre las propiedades de
la materia y el modelo griego de los cuatro elementos:
1. Escribe alguna posible explicación sobre las propiedades de la materia según el
modelo griego de los cuatro elementos.
Propiedad Según el modelo griego de los cuatro elementos
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
Divisibilidad: La
materia puede ser
dividida en cuerpos
màs pequeños.
Porosidad: Un material es
más poroso en tanto más
espacio haya entre las
partículas.
Divisibilidad: La materia
puede ser dividida en
cuerpos más pequeños.
Dureza: Un cuerpo es más
duro que otro si lo puede
rayar.
Elasticidad: Un cuerpo es
elástico si recupera su
forma original después de
su deformación.
4. Análisis de resultados. Respondan:
1) ¿Cómo se llaman las partículas que constituyen los materiales?
2) ¿Qué diferencia hay entre la estructura de un material duro y uno compacto y poroso?
3) ¿Por què los cuerpos duros no se pueden penetrar fácilmente?
4) ¿Por què algunos materiales se pueden estirar?
ACTIVIDAD 41
Lee el texto y pon especial atención en las teorías sobre
la estructura de la materia.
La Grecia atomista.
Para explicar los fenómenos de la naturaleza, cinco
siglos a. de C. los filósofos griegos los comparaban con
situaciones cotidianas, como si se tratara de objetos
animados. Màs tarde, Aristóteles sostuvo la idea de que
el origen del universo se debía a la existencia de cuatro
elementos: tierra, agua, fuego y aire; luego propuso uno más, el éter. En aquella época se
creía posible transformar un elemento en otro, por ejemplo, el plomo en oro, cambiando la
cantidad de elemento o calentándolo. Este pensamiento prevaleció en Europa durante la
Edad Media (siglo V al XV); ya en el siglo XVII, Newton propuso que todos los objetos en el
Universo estaban constituidos por partículas o corpúsculos, a manera de extensión del
modelo atómico de Demócrito, con la particularidad de que los ―átomos‖ interactuaban ―a
distancia‖. El modelo corpuscular de Newton prevaleció hasta el siglo XIX; él llegó a
considerar incluso, que objetos gigantescos como los planetas, objetos pequeños como una
pelota y aun los que no podemos ver a simple vista, pueden estudiarse como si fueran
partículas o corpúsculos pequeños y compactos. Esta idea de Newton llevaba implícita la
convicción de que todos los objetos tienen algo en común: los átomos.
ACTIVIDAD 42
Identifica las semejanzas y diferencias entre tu propia explicación sobre las propiedades de
la materia y el modelo griego de los cuatro elementos:
1. Escribe alguna posible explicación sobre las propiedades de la materia según el
modelo griego de los cuatro elementos.
Propiedad Según el modelo griego de los cuatro elementos
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
Divisibilidad: La
materia puede ser
dividida en cuerpos
màs pequeños.
Porosidad: Un material es
más poroso en tanto más
espacio haya entre las
partículas.
Divisibilidad: La materia
puede ser dividida en
cuerpos más pequeños.
Dureza: Un cuerpo es más
duro que otro si lo puede
rayar.
Elasticidad: Un cuerpo es
elástico si recupera su
forma original después de
su deformación.
68
2. Explica con tus palabras las siguientes propiedades de la materia:
Propiedad Según tus propias palabras
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
3. Compara las explicaciones en cada propiedad. Identifica las semejanzas y las
diferencias que hay entre ambas.
Propiedad Semejanzas Diferencias
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
ACTIVIDAD 43
Demócrito y Leucipo propusieron la primera teoría atómica llamada ―Discontinuidad de la
materia‖, que consistía en que la materia se puede dividir en trozos, como una piedra que se
rompe, y luego cada trozo partirse otra vez y así sucesivamente, hasta obtener piezas
diminutas e indivisibles a las que Demócrito llamó átomos; así, había átomos de hierro, de
agua, de aire, rocas, etc. Ésta no era una teoría científica porque no se apoyaba en
experimentos rigurosos. La primera prueba confiable de la existencia del átomo fue
encontrada por John Dalton a principios del siglo. XIX, quien expuso su teoría a través de
cinco postulados. Investiga y escríbelos en tu libreta.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_______________________________________________ ___________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________ _________
2. Explica con tus palabras las siguientes propiedades de la materia:
Propiedad Según tus propias palabras
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
3. Compara las explicaciones en cada propiedad. Identifica las semejanzas y las
diferencias que hay entre ambas.
Propiedad Semejanzas Diferencias
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
ACTIVIDAD 43
Demócrito y Leucipo propusieron la primera teoría atómica llamada ―Discontinuidad de la
materia‖, que consistía en que la materia se puede dividir en trozos, como una piedra que se
rompe, y luego cada trozo partirse otra vez y así sucesivamente, hasta obtener piezas
diminutas e indivisibles a las que Demócrito llamó átomos; así, había átomos de hierro, de
agua, de aire, rocas, etc. Ésta no era una teoría científica porque no se apoyaba en
experimentos rigurosos. La primera prueba confiable de la existencia del átomo fue
encontrada por John Dalton a principios del siglo. XIX, quien expuso su teoría a través de
cinco postulados. Investiga y escríbelos en tu libreta.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_______________________________________________ ___________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________ _________
69
Lo
s estados de agregación a partir de la teoría cinética de partículas
ACTIVIDAD 44
i) Lee el siguiente texto. Pon especial atención a la información contenida en la tabla.
Dentro de las muchas diferencias entre los materiales y sustancias, hay un aspecto evidente:
cuando aplicamos una fuerza deformante a un cuerpo, se deforma en mayor o menor grado.
Hay materiales que resisten bien a estas fuerzas. A otros, en cambio, es fácil comprimirlos.
La respuesta de los materiales ante las fuerzas deformantes y las fuerzas que los comprimen
permite clasificarlos en grandes grupos llamados estados de agregación.
2. E
Contenidos La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas
Las propiedades de la materia: masa, volumen, densidad y estados de agregación.
Presión: relación fuerza y área; presión en fluidos. Principio de Pascal.
Temperatura y sus escalas de medición.
Calor, transferencia de calor y procesos térmicos: dilatación y formas de propagación.
Cambios de estado; interpretación de gráfica de presión-temperatura.
Aprendizajes Esperados
Describe algunas propiedades de la materia: masa, volumen, densidad y estados de agregación,
a partir del modelo cinético de partículas.
Describe la presión y la diferencia de la fuerza, así como su relación con el principio de Pascal, a
partir de situaciones cotidianas.
Utiliza el modelo cinético de partículas para explicar la presión, en fenómenos y procesos
naturales y en situaciones cotidianas.
Describe la temperatura a partir del modelo cinético de partículas con el fin de explicar
fenómenos y procesos térmicos que identifica en el entorno, así como a diferenciarla del calor.
Describe los cambios de estado de la materia en términos de la transferencia de calor y la
presión, con base en el modelo cinético de partículas, e interpreta la variación de los puntos de
ebullición y fusión en gráficas de presión-temperatura.
Lo
s estados de agregación a partir de la teoría cinética de partículas
ACTIVIDAD 44
i) Lee el siguiente texto. Pon especial atención a la información contenida en la tabla.
Dentro de las muchas diferencias entre los materiales y sustancias, hay un aspecto evidente:
cuando aplicamos una fuerza deformante a un cuerpo, se deforma en mayor o menor grado.
Hay materiales que resisten bien a estas fuerzas. A otros, en cambio, es fácil comprimirlos.
La respuesta de los materiales ante las fuerzas deformantes y las fuerzas que los comprimen
permite clasificarlos en grandes grupos llamados estados de agregación.
2. E
Contenidos La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas
Las propiedades de la materia: masa, volumen, densidad y estados de agregación.
Presión: relación fuerza y área; presión en fluidos. Principio de Pascal.
Temperatura y sus escalas de medición.
Calor, transferencia de calor y procesos térmicos: dilatación y formas de propagación.
Cambios de estado; interpretación de gráfica de presión-temperatura.
Aprendizajes Esperados
Describe algunas propiedades de la materia: masa, volumen, densidad y estados de agregación,
a partir del modelo cinético de partículas.
Describe la presión y la diferencia de la fuerza, así como su relación con el principio de Pascal, a
partir de situaciones cotidianas.
Utiliza el modelo cinético de partículas para explicar la presión, en fenómenos y procesos
naturales y en situaciones cotidianas.
Describe la temperatura a partir del modelo cinético de partículas con el fin de explicar
fenómenos y procesos térmicos que identifica en el entorno, así como a diferenciarla del calor.
Describe los cambios de estado de la materia en términos de la transferencia de calor y la
presión, con base en el modelo cinético de partículas, e interpreta la variación de los puntos de
ebullición y fusión en gráficas de presión-temperatura.
70
n tu libreta, menciona cinco ejemplos de sólidos, líquidos y gases y, para cada
ejemplo, describe qué tan deformable y compresible es.
3. Reunidos en equipo, comenten:
a) ¿Por qué un gas no conserva su forma?
b) ¿Qué pasaría si una silla o los cimientos de un edificio no fueran sólidos?
4. Registren sus conclusiones en sus libretas.
ACTIVIDAD 45
(1) Lee con atención el siguiente texto.
Las propiedades de la materia se pueden explicar por medio de un modelo o teoría.
El modelo nos da una descripción microscópica en contraste con la descripción
macroscópica que se obtiene por medio de los sentidos.
De acuerdo con la teoría cinética-molecular o corpuscular toda la materia está formada por
partículas en continuo movimiento, entre las que no hay nada, sólo espacio vacío. Pero,
¿cómo una misma sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se
encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso? Si las partículas son iguales la única
explicación en que en cada estado las partículas se disponen de manera diferente:
Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de
atracción entre ellas son muy intensas. Su único movimiento es el de vibración.
Las partículas de los líquidos vibran y forman conglomerados que se desplazan
unos respecto a otros.
Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí, y se
mueven a grandes velocidades, prácticamente libres de fuerzas de atracción.
La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo.
ii) Rellena los espacios con la palabra que complete correctamente los enunciados:
Según el modelo cinético-corpuscular, toda la_____________, gases, líquidos y sólidos, está
constituida por entidades denominadas _____________. Las partículas tienen
____________ pero son demasiado pequeñas para poder ser observadas. Entre las
partículas no hay _____________ sólo espacio _____________. La distancia media entre las
partículas es mucho mayor en el caso de los ______________ que en el de los
______________ y los _______________. Las __________________ están en continuo
movimiento. En los gases se mueven _________________ en todas direcciones, en los
__________________ se mueven libremente desplazándose unas respecto a otras, pero no
pueden separarse, mientras que en los ________________ también se mueven, pero sólo
_______________ en torno a posiciones fijas. Cuando aumenta la _____________________
del sistema, aumenta la energía cinética que por término medio tienen las partículas, por lo
que éstas se mueven con más ________________ y pueden separarse más. La energía
cinética de una partícula viene dada por ½ mv2, siendo "m" su ___________ y "v" su
____________________.
n tu libreta, menciona cinco ejemplos de sólidos, líquidos y gases y, para cada
ejemplo, describe qué tan deformable y compresible es.
3. Reunidos en equipo, comenten:
a) ¿Por qué un gas no conserva su forma?
b) ¿Qué pasaría si una silla o los cimientos de un edificio no fueran sólidos?
4. Registren sus conclusiones en sus libretas.
ACTIVIDAD 45
(1) Lee con atención el siguiente texto.
Las propiedades de la materia se pueden explicar por medio de un modelo o teoría.
El modelo nos da una descripción microscópica en contraste con la descripción
macroscópica que se obtiene por medio de los sentidos.
De acuerdo con la teoría cinética-molecular o corpuscular toda la materia está formada por
partículas en continuo movimiento, entre las que no hay nada, sólo espacio vacío. Pero,
¿cómo una misma sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se
encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso? Si las partículas son iguales la única
explicación en que en cada estado las partículas se disponen de manera diferente:
Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de
atracción entre ellas son muy intensas. Su único movimiento es el de vibración.
Las partículas de los líquidos vibran y forman conglomerados que se desplazan
unos respecto a otros.
Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí, y se
mueven a grandes velocidades, prácticamente libres de fuerzas de atracción.
La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo.
ii) Rellena los espacios con la palabra que complete correctamente los enunciados:
Según el modelo cinético-corpuscular, toda la_____________, gases, líquidos y sólidos, está
constituida por entidades denominadas _____________. Las partículas tienen
____________ pero son demasiado pequeñas para poder ser observadas. Entre las
partículas no hay _____________ sólo espacio _____________. La distancia media entre las
partículas es mucho mayor en el caso de los ______________ que en el de los
______________ y los _______________. Las __________________ están en continuo
movimiento. En los gases se mueven _________________ en todas direcciones, en los
__________________ se mueven libremente desplazándose unas respecto a otras, pero no
pueden separarse, mientras que en los ________________ también se mueven, pero sólo
_______________ en torno a posiciones fijas. Cuando aumenta la _____________________
del sistema, aumenta la energía cinética que por término medio tienen las partículas, por lo
que éstas se mueven con más ________________ y pueden separarse más. La energía
cinética de una partícula viene dada por ½ mv2, siendo "m" su ___________ y "v" su
____________________.
71
1. Asocia cada imagen de la derecha con su correspondiente de la izquierda:
El bromo en los tres estados.
El bromo es un sólido pardo oscuro a -15°C _______ A)
A 0° C el bromo es un líquido pardo oscuro _______ B)
A 40 °C se aprecia claramente el bromo gas, pardo,
llenando el tubo, junto con el líquido. ________ C)
ACTIVIDAD 46
1. Lee con atención el siguiente texto:
Propiedades de los estados de agregación
Un gas se diferencia de los otros estados de la materia por dos propiedades
características: (1) es un fluido que carece de forma definida y (2) no posee un
volumen propio sino que fluye y se expande hasta ocupar totalmente cualquier
recipiente en el que se le introduzca. Si se reduce el volumen del recipiente, el
gas se comprime fácilmente y se adapta al menor volumen.
Un líquido también es un fluido pero una cantidad dada de líquido posee su
propio volumen definido. Un líquido fluye y se adapta a la forma de un
recipiente pero no se expande hasta rellenar completamente un recipiente
de mayor volumen.
En contraste, un sólido no es un fluido. Cualquier porción de un sólido tiene
un tamaño definido y su forma no depende del recipiente que lo contenga,
Además, la única manera de cambiar su forma supone la aplicación de
fuerzas considerables sobre el sólido.
A diferencia de los gases, los líquidos y los sólidos son muy poco
compresibles. Para comprimir un líquido o un sólido es necesario aplicar
fuerzas mucho más intensas que las necesarias para comprimir un gas. Normalmente, un
líquido tiene una densidad mucho mayor que la de un gas y un sólido tiene una densidad
ligeramente mayor que la del líquido correspondiente.
2. Analiza y selecciona la respuesta correcta (pueden ser más de una)
A) Algunas propiedades características del estado gaseoso son:
a. Tienen forma variable
b.-Tienen volumen propio
c.- Son duros
d.- Son poco densos
e.-Son expansibles
f.- Son compresibles
1. Asocia cada imagen de la derecha con su correspondiente de la izquierda:
El bromo en los tres estados.
El bromo es un sólido pardo oscuro a -15°C _______ A)
A 0° C el bromo es un líquido pardo oscuro _______ B)
A 40 °C se aprecia claramente el bromo gas, pardo,
llenando el tubo, junto con el líquido. ________ C)
ACTIVIDAD 46
1. Lee con atención el siguiente texto:
Propiedades de los estados de agregación
Un gas se diferencia de los otros estados de la materia por dos propiedades
características: (1) es un fluido que carece de forma definida y (2) no posee un
volumen propio sino que fluye y se expande hasta ocupar totalmente cualquier
recipiente en el que se le introduzca. Si se reduce el volumen del recipiente, el
gas se comprime fácilmente y se adapta al menor volumen.
Un líquido también es un fluido pero una cantidad dada de líquido posee su
propio volumen definido. Un líquido fluye y se adapta a la forma de un
recipiente pero no se expande hasta rellenar completamente un recipiente
de mayor volumen.
En contraste, un sólido no es un fluido. Cualquier porción de un sólido tiene
un tamaño definido y su forma no depende del recipiente que lo contenga,
Además, la única manera de cambiar su forma supone la aplicación de
fuerzas considerables sobre el sólido.
A diferencia de los gases, los líquidos y los sólidos son muy poco
compresibles. Para comprimir un líquido o un sólido es necesario aplicar
fuerzas mucho más intensas que las necesarias para comprimir un gas. Normalmente, un
líquido tiene una densidad mucho mayor que la de un gas y un sólido tiene una densidad
ligeramente mayor que la del líquido correspondiente.
2. Analiza y selecciona la respuesta correcta (pueden ser más de una)
A) Algunas propiedades características del estado gaseoso son:
a. Tienen forma variable
b.-Tienen volumen propio
c.- Son duros
d.- Son poco densos
e.-Son expansibles
f.- Son compresibles
72
B) Algunas propiedades características del estado líquido son:
a Pueden fluir
b. Tienen volumen variable
c. Tienen forma variable
d. Son compresibles
e. Son más densos que los gases
f. Son duros
C) Algunas propiedades características del estado sólido son:
a. Tienen volumen constante
b. Fluyen con facilidad
c. Son duros
d. Son compresibles
e. Son expansibles
f. Son viscosos
3. Clasifica las siguientes características según correspondan a los sólidos, a los líquidos
o a los gases:
Dureza Volumen constante Viscosidad
Partículas distantes con
movimiento libre
Volumen variable Volumen constante
Expansibilidad Partículas ordenadas/
posiciones fijas
Forma variable
Forma constante Partículas próximas con
movimiento libre
Forma variable
SOLIDOS LIQUIDOS GASES
B) Algunas propiedades características del estado líquido son:
a Pueden fluir
b. Tienen volumen variable
c. Tienen forma variable
d. Son compresibles
e. Son más densos que los gases
f. Son duros
C) Algunas propiedades características del estado sólido son:
a. Tienen volumen constante
b. Fluyen con facilidad
c. Son duros
d. Son compresibles
e. Son expansibles
f. Son viscosos
3. Clasifica las siguientes características según correspondan a los sólidos, a los líquidos
o a los gases:
Dureza Volumen constante Viscosidad
Partículas distantes con
movimiento libre
Volumen variable Volumen constante
Expansibilidad Partículas ordenadas/
posiciones fijas
Forma variable
Forma constante Partículas próximas con
movimiento libre
Forma variable
SOLIDOS LIQUIDOS GASES
73
ACTIVIDAD 47
1. Lee con atención el siguiente texto:
-
Temperatura y sus escalas de medición
La temperatura es la medida de la energía cinética media de las moléculas de un cuerpo.
Para medir la temperatura se usa un termómetro. Existen varias escalas para medir la
temperatura:
2. ¿Cuál es la ventaja de utilizar mercurio en los termómetros?
________________________________________________________________
3. De acuerdo con la figura, ¿a cuánto equivalen 200°C en K? ¿y 212°F en °C?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
ACTIVIDAD 48
1. Lee con atención el siguiente texto:
Cambios de estado
Una de las propiedades más evidentes de las
sustancias es la de que pueden existir como
solidos, líquidos o gases. Se dice habitualmente
que éstos son los tres estados de la materia.
Muchas sustancias, bajo las condiciones
apropiadas, pueden existir en los tres estados.
Cuando se enfría un gas a determinada
temperatura éste condensa para formar un
líquido y, finalmente, se congela para dar un
sólido pero en todos estos cambios, continúa
siendo la misma sustancia. El agua existe en los
tres estados en la superficie de la Tierra: vapor
de agua en la atmósfera, agua líquida en ríos,
lagos y océanos, y agua sólida (hielo) en la nieve,
glaciares, etc.
ACTIVIDAD 47
1. Lee con atención el siguiente texto:
-
Temperatura y sus escalas de medición
La temperatura es la medida de la energía cinética media de las moléculas de un cuerpo.
Para medir la temperatura se usa un termómetro. Existen varias escalas para medir la
temperatura:
2. ¿Cuál es la ventaja de utilizar mercurio en los termómetros?
________________________________________________________________
3. De acuerdo con la figura, ¿a cuánto equivalen 200°C en K? ¿y 212°F en °C?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
ACTIVIDAD 48
1. Lee con atención el siguiente texto:
Cambios de estado
Una de las propiedades más evidentes de las
sustancias es la de que pueden existir como
solidos, líquidos o gases. Se dice habitualmente
que éstos son los tres estados de la materia.
Muchas sustancias, bajo las condiciones
apropiadas, pueden existir en los tres estados.
Cuando se enfría un gas a determinada
temperatura éste condensa para formar un
líquido y, finalmente, se congela para dar un
sólido pero en todos estos cambios, continúa
siendo la misma sustancia. El agua existe en los
tres estados en la superficie de la Tierra: vapor
de agua en la atmósfera, agua líquida en ríos,
lagos y océanos, y agua sólida (hielo) en la nieve,
glaciares, etc.
74
2. Analiza y elige la respuesta correcta:
i) El cambio de estado de sólido a líquido se denomina:
a. Solidificación
b. Fusión
c. Ebullición
d. Condensación
ii) El cambio de estado en el que una sustancia pasa directamente de sólido a gas se
denomina:
a. Solidificación
b. Condensación
c. Sublimación
d. Fusión
iii) Algunos cambios de estado que tienen lugar con absorción de energía son:
a) Fusión, condensación y vaporización.
b) Fusión, solidificación y vaporización.
c) Fusión, condensación a sólido y vaporización.
d) Fusión, vaporización y sublimación
D) El fenómeno que se produce cuando en una fría mañana de invierno aparece
agua en los cristales de nuestra habitación, se denomina:
a) Fusión
b) Condensación
c) Solidificación
d) Vaporización
3. Completa el texto siguiente:
Al calentar un sólido se transforma en líquido; este cambio de estado se denomina
_________________. El punto de fusión es la ____________________________ a la que
ocurre dicho proceso. Al subir la temperatura de un líquido se alcanza un punto en el que se
forman burbujas de vapor en su interior, es el punto de ___________________________.En
ese punto la te mperatura del líquido permanece
_____________________________________.
ACTIVIDAD 49
1. Observa la información contenida en la tabla.
Estado de agregación de una sustancia a diferentes temperaturas
2. Analiza y elige la respuesta correcta:
i) El cambio de estado de sólido a líquido se denomina:
a. Solidificación
b. Fusión
c. Ebullición
d. Condensación
ii) El cambio de estado en el que una sustancia pasa directamente de sólido a gas se
denomina:
a. Solidificación
b. Condensación
c. Sublimación
d. Fusión
iii) Algunos cambios de estado que tienen lugar con absorción de energía son:
a) Fusión, condensación y vaporización.
b) Fusión, solidificación y vaporización.
c) Fusión, condensación a sólido y vaporización.
d) Fusión, vaporización y sublimación
D) El fenómeno que se produce cuando en una fría mañana de invierno aparece
agua en los cristales de nuestra habitación, se denomina:
a) Fusión
b) Condensación
c) Solidificación
d) Vaporización
3. Completa el texto siguiente:
Al calentar un sólido se transforma en líquido; este cambio de estado se denomina
_________________. El punto de fusión es la ____________________________ a la que
ocurre dicho proceso. Al subir la temperatura de un líquido se alcanza un punto en el que se
forman burbujas de vapor en su interior, es el punto de ___________________________.En
ese punto la te mperatura del líquido permanece
_____________________________________.
ACTIVIDAD 49
1. Observa la información contenida en la tabla.
Estado de agregación de una sustancia a diferentes temperaturas
75
Sustancia Punto de fusión (°C) Punto de ebullición (°C)
agua 0 100
alcohol -117 78,5
dióxido de carbono -78,5 -56,6
oxígeno -219 -183
benceno 5,5 80,1
sal común 801 1413
2. Indica, en cada caso, en qué estado de agregación estará la sustancia:
a) A 20 °C el alcohol será ___________________________
b) A 120 °C el agua será ____________________________
c) El benceno a temperaturas inferiores a 5.5 °C estará
_________________________________
d) A -100°C el alcohol estará ______________________________
e) A -200°C el oxígeno será _______________________________
f) A temperaturas superiores a -56.6 °C el dióxido de carbono será
____________________________
g) A la temperatura a la que hierve el benceno, la sal será
__________________________________
h) A -200°C el dióxido de carbono estará
________________________________________
¿Qué explica el modelo?
ACTIVIDAD 50
1.-Acomodando las palabras que aparecen enseguida debes formar una frase. Observar la
imagen podrá servirte de ayuda. Escribe sobre las líneas la frase que formaste.
__________________________________________________________________________
y de teoría estado cinética-
molecular
cambios
los permite de la propiedades los
explicar de las agregación de estados
Sustancia Punto de fusión (°C) Punto de ebullición (°C)
agua 0 100
alcohol -117 78,5
dióxido de carbono -78,5 -56,6
oxígeno -219 -183
benceno 5,5 80,1
sal común 801 1413
2. Indica, en cada caso, en qué estado de agregación estará la sustancia:
a) A 20 °C el alcohol será ___________________________
b) A 120 °C el agua será ____________________________
c) El benceno a temperaturas inferiores a 5.5 °C estará
_________________________________
d) A -100°C el alcohol estará ______________________________
e) A -200°C el oxígeno será _______________________________
f) A temperaturas superiores a -56.6 °C el dióxido de carbono será
____________________________
g) A la temperatura a la que hierve el benceno, la sal será
__________________________________
h) A -200°C el dióxido de carbono estará
________________________________________
¿Qué explica el modelo?
ACTIVIDAD 50
1.-Acomodando las palabras que aparecen enseguida debes formar una frase. Observar la
imagen podrá servirte de ayuda. Escribe sobre las líneas la frase que formaste.
__________________________________________________________________________
y de teoría estado cinética-
molecular
cambios
los permite de la propiedades los
explicar de las agregación de estados
76
2.-Clasifica las siguientes características según se correspondan a los sólidos, a los líquidos
o a los gases:
Clasifica las siguientes características según se correspondan
Propiedades SOLIDOS LIQUIDOS GASES
Dureza
Volumen constante
Viscosidad
Partículas distantes con
movimiento libre
Volumen variable
Volumen constante
Expansibilidad
Partículas ordenadas/
posiciones fijas
Forma variable
Forma constante
Partículas próximas con
movimiento libre
Relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas
ACTIVIDAD 51
1. Lee, analiza y elige la respuesta correcta (puede ser más de una).
A. Al calentar un gas en un recipiente de paredes móviles, según la teoría cinético-
molecular, las partículas:
a) Aumentan de tamaño
b) Se mueven más rápido
c) Chocan más veces
d) Están más próximas
B. Al comprimir un gas, sus partículas:
a) Se mueven más rápido
b) Chocan más veces
c) Se mueven a la misma velocidad
d) Son las mismas al principio y al final
C. Al enfriar un gas en un recipiente de paredes rígidas, sus partículas:
a) Se mueven más despacio
b) Son las mismas al principio y al final
c) Disminuyen de tamaño
d) Chocan menos veces
D. Cuando se pincha la rueda de una bicicleta, las partículas del gas:
a) Se mueven a la misma velocidad
b) Son las mismas al principio que al final
c) Chocan menos veces
d) Se hacen más pequeñas
2.-Clasifica las siguientes características según se correspondan a los sólidos, a los líquidos
o a los gases:
Clasifica las siguientes características según se correspondan
Propiedades SOLIDOS LIQUIDOS GASES
Dureza
Volumen constante
Viscosidad
Partículas distantes con
movimiento libre
Volumen variable
Volumen constante
Expansibilidad
Partículas ordenadas/
posiciones fijas
Forma variable
Forma constante
Partículas próximas con
movimiento libre
Relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas
ACTIVIDAD 51
1. Lee, analiza y elige la respuesta correcta (puede ser más de una).
A. Al calentar un gas en un recipiente de paredes móviles, según la teoría cinético-
molecular, las partículas:
a) Aumentan de tamaño
b) Se mueven más rápido
c) Chocan más veces
d) Están más próximas
B. Al comprimir un gas, sus partículas:
a) Se mueven más rápido
b) Chocan más veces
c) Se mueven a la misma velocidad
d) Son las mismas al principio y al final
C. Al enfriar un gas en un recipiente de paredes rígidas, sus partículas:
a) Se mueven más despacio
b) Son las mismas al principio y al final
c) Disminuyen de tamaño
d) Chocan menos veces
D. Cuando se pincha la rueda de una bicicleta, las partículas del gas:
a) Se mueven a la misma velocidad
b) Son las mismas al principio que al final
c) Chocan menos veces
d) Se hacen más pequeñas
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2. Para las transformaciones que se describen, indica cómo variará la magnitud indicada:
A. Al disminuir el volumen de un gas sin variar su temperatura, su presión:
_________________________________
B. Al disminuir la temperatura de un gas en un recipiente de paredes fijas, su presión:
________________________
C. Al calentar un gas en un recipiente de paredes rígidas, su volumen:
_____________________________________
D. Al aumentar la presión de un gas a temperatura constante, su volumen:
_________________________________
E. Al calentar el gas contenido en un globo, su presión:
_________________________________________________
F. Al calentar un gas contenido en un recipiente de paredes rígidas, su densidad:
____________________________
G. Al enfriar el gas contenido en un globo, su densidad:
_________________________________________________
Calor y temperatura
Las siguientes actividades prácticas, te ayudarán a comprender los conceptos referentes al
calor.
ACTIVIDAD 52
Elevación de la temperatura como consecuencia de la absorción de energía calorífica
La cantidad de energía en forma de calor absorbido por diferentes cantidades de una misma
sustancia, depende de sus masas respectivas.
1. Poner en un vaso que contenga agua caliente un
perno grande, de hierro, y un clavo chico, para que
se calienten a igual temperatura.
2. Llenar dos vasos con masas idénticas de agua a la
misma temperatura. Seguidamente, poner el perno
en uno de ellos y el clavo en el otro.
3. Al cabo de un minuto verificar la temperatura del
agua de cada vaso.
La diferencia en la cantidad de calor que poseen ambos objetos explica la de la temperatura
del agua de ambos vasos
ACTIVIDAD 53
Transformación de la energía cinética en energía calorífica
1. Envolver un trozo pequeño de plomo laminado, de 5 cm a de superficie por 1 mm de
espesor, alrededor de una de las extremidades de un pedazo de alambre de hierro,
calibre 20, de 25 cm de largo.
2. Sujetando el alambre por el otro extremo, apoyar el plomo sobre un yunque (puede
servir igualmente un trozo de un kilogramo), golpearlo con un martillo varias veces, en
rápida sucesión.
2. Para las transformaciones que se describen, indica cómo variará la magnitud indicada:
A. Al disminuir el volumen de un gas sin variar su temperatura, su presión:
_________________________________
B. Al disminuir la temperatura de un gas en un recipiente de paredes fijas, su presión:
________________________
C. Al calentar un gas en un recipiente de paredes rígidas, su volumen:
_____________________________________
D. Al aumentar la presión de un gas a temperatura constante, su volumen:
_________________________________
E. Al calentar el gas contenido en un globo, su presión:
_________________________________________________
F. Al calentar un gas contenido en un recipiente de paredes rígidas, su densidad:
____________________________
G. Al enfriar el gas contenido en un globo, su densidad:
_________________________________________________
Calor y temperatura
Las siguientes actividades prácticas, te ayudarán a comprender los conceptos referentes al
calor.
ACTIVIDAD 52
Elevación de la temperatura como consecuencia de la absorción de energía calorífica
La cantidad de energía en forma de calor absorbido por diferentes cantidades de una misma
sustancia, depende de sus masas respectivas.
1. Poner en un vaso que contenga agua caliente un
perno grande, de hierro, y un clavo chico, para que
se calienten a igual temperatura.
2. Llenar dos vasos con masas idénticas de agua a la
misma temperatura. Seguidamente, poner el perno
en uno de ellos y el clavo en el otro.
3. Al cabo de un minuto verificar la temperatura del
agua de cada vaso.
La diferencia en la cantidad de calor que poseen ambos objetos explica la de la temperatura
del agua de ambos vasos
ACTIVIDAD 53
Transformación de la energía cinética en energía calorífica
1. Envolver un trozo pequeño de plomo laminado, de 5 cm a de superficie por 1 mm de
espesor, alrededor de una de las extremidades de un pedazo de alambre de hierro,
calibre 20, de 25 cm de largo.
2. Sujetando el alambre por el otro extremo, apoyar el plomo sobre un yunque (puede
servir igualmente un trozo de un kilogramo), golpearlo con un martillo varias veces, en
rápida sucesión.
78
ACTIVIDAD 54
Dilatación. Experimento de la argolla y el contornillo,
1. Conseguir un tornillo para madera, grande, y un pitón del tipo
de argolla con aro de alambre grueso).
2. Atornillar cada uno de estos elementos en los extremos de
sendas varillas de madera, de modo que las partes metálicas
sobresalgan por lo menos 2,5 cm.
3. Calentar durante cierto tiempo la cabeza del tornillo en la
llama y tratar de pasarla a través de la argolla.
4. Mantener caliente el tornillo y calentar en la llama, al mismo
tiempo, la argolla.
5. Tratar ahora de hacer pasar la cabeza del tornillo por el
interior de ésta.
6. Mantener el tornillo en la llama para conservarlo caliente y
enfriar en agua fría la argolla e intentar pasarlo nuevamente.
Luego, dejar enfriar el tornillo y probar otra vez,
.
ACTIVIDAD 55
Dilatación de un sólido sometido a la acción del calor
1. Procurarse un trozo de tubo de cobre de
aproximadamente 2 m de largo.
2. Ponerlo sobre una mesa y fijar uno de sus
extremos mediante una prensa a tornillo.
Colocar debajo del otro extremo del tubo un
trozo de aguja de tejer o un rayo de rueda de
bicicleta que hará las veces de rodillo con una
de sus extremidades doblada en ángulo recto.
3. Una varilla delgada de aproximadamente 1 m de
longitud fijada con lacre al rodillo, indicará
cualquier movimiento del tubo apoyado sobre
aquél (ver la figura).
4. Si se sopla en forma continua en el interior del
tubo, por el extremo fijo, el dispositivo detectará
la dilatación del tubo producida por el aliento caliente. Luego se hará pasar vapor de
agua a través del mismo observando el movimiento de la varilla indicadora.
5. Para no dañar la superficie de la mesa convendrá poner encima de la misma y debajo
del tubo de cobre, una hoja de amianto.
6. Realizar el mismo experimento empleando distintos tipos de tubo.
ACTIVIDAD 56
Dilatación de los líquidos
1. Preparar dos o tres frascos de sustancias similares, provistas
de tapones y tubos.
ACTIVIDAD 54
Dilatación. Experimento de la argolla y el contornillo,
1. Conseguir un tornillo para madera, grande, y un pitón del tipo
de argolla con aro de alambre grueso).
2. Atornillar cada uno de estos elementos en los extremos de
sendas varillas de madera, de modo que las partes metálicas
sobresalgan por lo menos 2,5 cm.
3. Calentar durante cierto tiempo la cabeza del tornillo en la
llama y tratar de pasarla a través de la argolla.
4. Mantener caliente el tornillo y calentar en la llama, al mismo
tiempo, la argolla.
5. Tratar ahora de hacer pasar la cabeza del tornillo por el
interior de ésta.
6. Mantener el tornillo en la llama para conservarlo caliente y
enfriar en agua fría la argolla e intentar pasarlo nuevamente.
Luego, dejar enfriar el tornillo y probar otra vez,
.
ACTIVIDAD 55
Dilatación de un sólido sometido a la acción del calor
1. Procurarse un trozo de tubo de cobre de
aproximadamente 2 m de largo.
2. Ponerlo sobre una mesa y fijar uno de sus
extremos mediante una prensa a tornillo.
Colocar debajo del otro extremo del tubo un
trozo de aguja de tejer o un rayo de rueda de
bicicleta que hará las veces de rodillo con una
de sus extremidades doblada en ángulo recto.
3. Una varilla delgada de aproximadamente 1 m de
longitud fijada con lacre al rodillo, indicará
cualquier movimiento del tubo apoyado sobre
aquél (ver la figura).
4. Si se sopla en forma continua en el interior del
tubo, por el extremo fijo, el dispositivo detectará
la dilatación del tubo producida por el aliento caliente. Luego se hará pasar vapor de
agua a través del mismo observando el movimiento de la varilla indicadora.
5. Para no dañar la superficie de la mesa convendrá poner encima de la misma y debajo
del tubo de cobre, una hoja de amianto.
6. Realizar el mismo experimento empleando distintos tipos de tubo.
ACTIVIDAD 56
Dilatación de los líquidos
1. Preparar dos o tres frascos de sustancias similares, provistas
de tapones y tubos.
79
2. Marcar en los tubos el nivel que los líquidos tienen a temperatura ambiente.
3. Sumergirlos en una cacerola con agua caliente (ver la figura).
La elevación de los líquidos en el interior de los tubos permitirá apreciar las diferentes
velocidades de expansión.
ACTIVIDAD 57
Examen cualitativo de la dilatación del aire
1. Encerrar aire en un frasco poniendo una pequeña gota de aceite en el
interior del tubo de vidrio (ver el dibujo).
2. Al calentar suavemente con la mano se elevará la temperatura lo
suficiente como para hacer ascender la gota.
3. Sumergir luego el frasco, primero en agua fría y luego en agua tibia
(no caliente). En lugar de frascos pueden usarse tubos de ensayo de
vidrio, provistos de tapones y tubos capilares.
ACTIVIDAD 58
Dilatación y contracción de un líquido
1. Poner en un frasco un poco de agua coloreada y colocarle
un tapón con una perforación y un tubo de vidrio que
penetre en el interior del líquido y se prolongue hacia arriba
entre 30 y 60 cm (ver la figura).
2. Si se vierte agua caliente sobre el frasco, el agua coloreada
se elevará en el tubo y descenderá si se vierte agua fría.
ACTIVIDAD 59
¿Podemos confiar en nuestra percepción sobre la temperatura?
1. Llenar tres cacerolas: la primera, con agua a la temperatura más alta que la mano
pueda soportar; la segunda con agua helada; la tercera con agua tibia.
2. Sumergir las dos manos en el agua tibia y dejarlas durante medio minuto. La
temperatura del agua tibia, ¿parece la misma para las dos manos? ¿Parece caliente,
fría o ni caliente ni fría?
3. Sumergir en seguida durante un minuto la mano izquierda en el agua muy caliente y la
mano derecha en el agua helada.
4. Secarse rápidamente las manos y sumergir las dos en el agua tibia. ¿Qué sensación
se experimenta en la mano derecha?, ¿las sensaciones son las mismas que cuando
ambas manos estaban en el agua tibia al comenzar el experimento?
¿Qué conclusiones se pueden extraer con respecto a nuestra percepción de la temperatura?
__________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2. Marcar en los tubos el nivel que los líquidos tienen a temperatura ambiente.
3. Sumergirlos en una cacerola con agua caliente (ver la figura).
La elevación de los líquidos en el interior de los tubos permitirá apreciar las diferentes
velocidades de expansión.
ACTIVIDAD 57
Examen cualitativo de la dilatación del aire
1. Encerrar aire en un frasco poniendo una pequeña gota de aceite en el
interior del tubo de vidrio (ver el dibujo).
2. Al calentar suavemente con la mano se elevará la temperatura lo
suficiente como para hacer ascender la gota.
3. Sumergir luego el frasco, primero en agua fría y luego en agua tibia
(no caliente). En lugar de frascos pueden usarse tubos de ensayo de
vidrio, provistos de tapones y tubos capilares.
ACTIVIDAD 58
Dilatación y contracción de un líquido
1. Poner en un frasco un poco de agua coloreada y colocarle
un tapón con una perforación y un tubo de vidrio que
penetre en el interior del líquido y se prolongue hacia arriba
entre 30 y 60 cm (ver la figura).
2. Si se vierte agua caliente sobre el frasco, el agua coloreada
se elevará en el tubo y descenderá si se vierte agua fría.
ACTIVIDAD 59
¿Podemos confiar en nuestra percepción sobre la temperatura?
1. Llenar tres cacerolas: la primera, con agua a la temperatura más alta que la mano
pueda soportar; la segunda con agua helada; la tercera con agua tibia.
2. Sumergir las dos manos en el agua tibia y dejarlas durante medio minuto. La
temperatura del agua tibia, ¿parece la misma para las dos manos? ¿Parece caliente,
fría o ni caliente ni fría?
3. Sumergir en seguida durante un minuto la mano izquierda en el agua muy caliente y la
mano derecha en el agua helada.
4. Secarse rápidamente las manos y sumergir las dos en el agua tibia. ¿Qué sensación
se experimenta en la mano derecha?, ¿las sensaciones son las mismas que cuando
ambas manos estaban en el agua tibia al comenzar el experimento?
¿Qué conclusiones se pueden extraer con respecto a nuestra percepción de la temperatura?
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80
Bloque IV. MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA MATERIA
Energía eléctrica
Para entender la energía eléctrica hay que asomarnos al pasado, desde tiempos remotos los
griegos sabían que el ámbar, después de ser frotado podía atraer objetos pequeños y ligeros
como pajas, hilos, etc. El ámbar se llamaba en Grecia electrón. Este vocablo dio origen, mas
tarde, a la palabra electricidad. El ámbar es en realidad una resina fósil de pinos antiguos.
En la actualidad se da el nombre de electricidad a la energía que manifiestan los electrones
cuando se han trasladado de un punto a otro en un material.
La electricidad tiene su origen en la materia donde se produce, natural o artificialmente; por
ella el estudio de la estructura de la materia es indispensable para comprender la naturaleza
y comportamiento de la electricidad. La energía eléctrica puede transformarse en muchas
otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la
térmica. Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de
una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente
eléctrica entre ambos —cuando se los pone en contacto por medio de un conductor
eléctrico— y obtener trabajo.
Repasemos algunos conceptos para comprender el fenómeno de la electricidad:
Materia
Cualquier cosa que ocupe un lugar en el espacio y tenga peso recibe el nombre de materia.
De este modo, todas las cosas que forman el universo son materia.
Cuerpo
Es una porción limitada de materia que posee forma propia. Los cuerpos pueden ser simples
y compuestos. Son cuerpos simples cuando están formados por una sola clase de elemento
químico o sustancia. Ejemplos: un alambre de cobre, un tornillo de fierro, un anillo de oro,
etcétera. Son cuerpos compuestos aquellos que están constituidos por dos 0 mas clases de
elementos. Ejemplo: un tocadiscos o un radiorreceptor tienen partes de metal, poliéster,
madera o plástico.
CONTENIDOS: Explicación de los fenómenos eléctricos. El modelo atómico
Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: aportaciones de Thomson, Rutherford y Bohr;
alcances y limitaciones de los modelos.
Características básicas del modelo atómico: núcleo con protones y neutrones, y electrones e órbitas.
Carga eléctrica del electrón.
Efectos de atracción y repulsión electrostáticas.
Corriente y resistencia eléctrica. Materiales aislantes y conductores
APRENDIZAJES ESPERADOS
Relaciona la búsqueda de mejores explicaciones y el avance de la ciencia, a partir del desarrollo
histórico del modelo atómico.
Describe la constitución básica del átomo y las características de sus componentes con el fin de
explicar algunos efectos de las interacciones electrostáticas en actividades experimentales y/o en
situaciones cotidianas.
Explica la corriente y resistencia eléctrica en función del movimiento de los electrones en los
materiales.
Bloque IV. MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA MATERIA
Energía eléctrica
Para entender la energía eléctrica hay que asomarnos al pasado, desde tiempos remotos los
griegos sabían que el ámbar, después de ser frotado podía atraer objetos pequeños y ligeros
como pajas, hilos, etc. El ámbar se llamaba en Grecia electrón. Este vocablo dio origen, mas
tarde, a la palabra electricidad. El ámbar es en realidad una resina fósil de pinos antiguos.
En la actualidad se da el nombre de electricidad a la energía que manifiestan los electrones
cuando se han trasladado de un punto a otro en un material.
La electricidad tiene su origen en la materia donde se produce, natural o artificialmente; por
ella el estudio de la estructura de la materia es indispensable para comprender la naturaleza
y comportamiento de la electricidad. La energía eléctrica puede transformarse en muchas
otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la
térmica. Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de
una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente
eléctrica entre ambos —cuando se los pone en contacto por medio de un conductor
eléctrico— y obtener trabajo.
Repasemos algunos conceptos para comprender el fenómeno de la electricidad:
Materia
Cualquier cosa que ocupe un lugar en el espacio y tenga peso recibe el nombre de materia.
De este modo, todas las cosas que forman el universo son materia.
Cuerpo
Es una porción limitada de materia que posee forma propia. Los cuerpos pueden ser simples
y compuestos. Son cuerpos simples cuando están formados por una sola clase de elemento
químico o sustancia. Ejemplos: un alambre de cobre, un tornillo de fierro, un anillo de oro,
etcétera. Son cuerpos compuestos aquellos que están constituidos por dos 0 mas clases de
elementos. Ejemplo: un tocadiscos o un radiorreceptor tienen partes de metal, poliéster,
madera o plástico.
CONTENIDOS: Explicación de los fenómenos eléctricos. El modelo atómico
Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: aportaciones de Thomson, Rutherford y Bohr;
alcances y limitaciones de los modelos.
Características básicas del modelo atómico: núcleo con protones y neutrones, y electrones e órbitas.
Carga eléctrica del electrón.
Efectos de atracción y repulsión electrostáticas.
Corriente y resistencia eléctrica. Materiales aislantes y conductores
APRENDIZAJES ESPERADOS
Relaciona la búsqueda de mejores explicaciones y el avance de la ciencia, a partir del desarrollo
histórico del modelo atómico.
Describe la constitución básica del átomo y las características de sus componentes con el fin de
explicar algunos efectos de las interacciones electrostáticas en actividades experimentales y/o en
situaciones cotidianas.
Explica la corriente y resistencia eléctrica en función del movimiento de los electrones en los
materiales.
81
Elemento químico
Por medio de la electricidad se puede descomponer el agua en dos elementos diferentes que
son el hidrogeno y el oxigeno; pero el hidrogeno y el oxigeno ya no se pueden descomponer
en otras sustancias más, puesto que están formadas por un solo elemento. Un elemento es
una sustancia simple que ya no se puede descomponer en otra sustancia más simple.
Ejemplos de elementos: oro, plata, germanio, silicio, carbón, cobre, aluminio, etcétera.
EI átomo
Son las partículas unitarias más pequeñas de un elemento. Un átomo es tan pequeño que no
se puede ver. Los átomos de los diferentes elementos son distintos entre sí, pero los átomos
del mismo elemento son exactamente iguales. Un átomo puede combinarse con otros sin
que se altere su naturaleza intima.
Molécula
Se define como la partícula física más pequeña de la materia que puede existir libre en la
naturaleza y que conserva las características de la sustancia de la cual procede. Las
moléculas están formadas por átomos. Todos los aromos están formados de la misma
manera y solo se distinguen unos de otros por su tamaño y peso; por ejemplo, el átomo de
carbón es mas pequeño y ligero que el de silicio; el átomo de hidrogeno es el mas pequeño y
ligero de todos.
Las partículas fundamentales del átomo son:
EI electrón (e-) es una partícula eléctrica negativa que prácticamente carece de peso y que
se encuentra girando alrededor del núcleo.
Los electrones son tan ligeros y tienen tal movilidad (300 000 km/seg) que prácticamente
forman capas alrededor del núcleo. Su energía es muy grande y por ella tienen la tendencia
de escapar.
El protón (p+) es una partícula eléctrica positiva que se halla en el núcleo del átomo, su
peso es la unidad de este.
El neutrón (n
O
). Esta partícula no manifiesta carga eléctrica exterior puesto que está
formada por un protón y un electrón que se neutralizan entre sì.
Electrones libres
Los electrones de la órbita mas apartada del núcleo de un átomo reciben el nombre de
electrones libres y son los que determinan las propiedades eléctricas de los àtomos. Son
también los únicos que pueden ser desalojados con relativa facilidad y convertirse en
electrones activos para electrizar a los cuerpos y as! producir los fenómenos eléctricos y
magnéticos que tanto han asombrado a la humanidad
Elemento químico
Por medio de la electricidad se puede descomponer el agua en dos elementos diferentes que
son el hidrogeno y el oxigeno; pero el hidrogeno y el oxigeno ya no se pueden descomponer
en otras sustancias más, puesto que están formadas por un solo elemento. Un elemento es
una sustancia simple que ya no se puede descomponer en otra sustancia más simple.
Ejemplos de elementos: oro, plata, germanio, silicio, carbón, cobre, aluminio, etcétera.
EI átomo
Son las partículas unitarias más pequeñas de un elemento. Un átomo es tan pequeño que no
se puede ver. Los átomos de los diferentes elementos son distintos entre sí, pero los átomos
del mismo elemento son exactamente iguales. Un átomo puede combinarse con otros sin
que se altere su naturaleza intima.
Molécula
Se define como la partícula física más pequeña de la materia que puede existir libre en la
naturaleza y que conserva las características de la sustancia de la cual procede. Las
moléculas están formadas por átomos. Todos los aromos están formados de la misma
manera y solo se distinguen unos de otros por su tamaño y peso; por ejemplo, el átomo de
carbón es mas pequeño y ligero que el de silicio; el átomo de hidrogeno es el mas pequeño y
ligero de todos.
Las partículas fundamentales del átomo son:
EI electrón (e-) es una partícula eléctrica negativa que prácticamente carece de peso y que
se encuentra girando alrededor del núcleo.
Los electrones son tan ligeros y tienen tal movilidad (300 000 km/seg) que prácticamente
forman capas alrededor del núcleo. Su energía es muy grande y por ella tienen la tendencia
de escapar.
El protón (p+) es una partícula eléctrica positiva que se halla en el núcleo del átomo, su
peso es la unidad de este.
El neutrón (n
O
). Esta partícula no manifiesta carga eléctrica exterior puesto que está
formada por un protón y un electrón que se neutralizan entre sì.
Electrones libres
Los electrones de la órbita mas apartada del núcleo de un átomo reciben el nombre de
electrones libres y son los que determinan las propiedades eléctricas de los àtomos. Son
también los únicos que pueden ser desalojados con relativa facilidad y convertirse en
electrones activos para electrizar a los cuerpos y as! producir los fenómenos eléctricos y
magnéticos que tanto han asombrado a la humanidad
82
La corriente eléctrica
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de
cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como
consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus
extremos.
Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el
movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman
parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales —al
disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias— son los mejores
conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en la
vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las tomas llamadas enchufes, a través de
los que llega la energía suministrada por las compañías eléctricas a los distintos aparatos
eléctricos —lavadora, radio, televisor, etc.; que se desea utilizar, mediante las
correspondientes transformaciones; por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una
enceradora, se convierte en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa, gracias
al motor eléctrico y a las distintas piezas mecánicas del aparato. Lo mismo se puede
observar cuando funciona un secador de pelo o una estufa.
Electrones libres.
ACTIVIDAD 60
Define o especifica las propiedades de las partículas fundamentales que forman la materia.
Las Partículas fundamentales de la materia
Molécula
Átomo
Protón
Electrón
Neutrón
Carga eléctrica
La historia de la electricidad puede ser un elemento interesante en la introducción del tema
de la interacción eléctrica, ya que el fenómeno se conocía desde la Antigüedad y sin
embargo no fue explicado sino hasta el siglo pasado. La comprensión de la electricidad
generó una enorme cantidad de aplicaciones en muy poco tiempo.
Es conveniente introducir aquí la convención de llamar a las cargas positivas, o negativas. A
partir de muchos experimentos se ha llegado a la conclusión de que solamente existen dos
tipos de carga eléctrica, y que las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen. Fue
Benjamín Franklin (1706-1790) quien sugirió que el tipo de carga producido en el vidrio se
La corriente eléctrica
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de
cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como
consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus
extremos.
Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el
movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman
parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales —al
disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias— son los mejores
conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en la
vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las tomas llamadas enchufes, a través de
los que llega la energía suministrada por las compañías eléctricas a los distintos aparatos
eléctricos —lavadora, radio, televisor, etc.; que se desea utilizar, mediante las
correspondientes transformaciones; por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una
enceradora, se convierte en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa, gracias
al motor eléctrico y a las distintas piezas mecánicas del aparato. Lo mismo se puede
observar cuando funciona un secador de pelo o una estufa.
Electrones libres.
ACTIVIDAD 60
Define o especifica las propiedades de las partículas fundamentales que forman la materia.
Las Partículas fundamentales de la materia
Molécula
Átomo
Protón
Electrón
Neutrón
Carga eléctrica
La historia de la electricidad puede ser un elemento interesante en la introducción del tema
de la interacción eléctrica, ya que el fenómeno se conocía desde la Antigüedad y sin
embargo no fue explicado sino hasta el siglo pasado. La comprensión de la electricidad
generó una enorme cantidad de aplicaciones en muy poco tiempo.
Es conveniente introducir aquí la convención de llamar a las cargas positivas, o negativas. A
partir de muchos experimentos se ha llegado a la conclusión de que solamente existen dos
tipos de carga eléctrica, y que las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen. Fue
Benjamín Franklin (1706-1790) quien sugirió que el tipo de carga producido en el vidrio se
83
Ilamara positivo, y el del ámbar, negativo. Cuando un material no cargado se acerca a otro
que si lo está, las cargas del material no cargado interactúan con las del que está cargado, y
por ello el efecto neto es el de una atracción.
A diferencia de los casos que se vieron anteriormente, se está tratando el caso de carga
eléctrica acumulada en un material y en reposo, es decir, no está fluyendo, como en el caso
de los conductores, por lo que se suele hablar de este tipo de electricidad como electricidad
estática.
ACTIVIDAD 61
Detectar cuerpos cargados con electricidad estática.
1. Construye un electroscopio como el que se muestra
en la figura, utilizando una botella de boca angosta
con un corcho que le ajuste. Se introduce el cable ya
armado con las laminitas de papel aluminio y
sostenido por el corcho.
2. Para hacer funcionar el electroscopio y diferenciar las
cargas positivas y las negativas, y además
comprobar el comportamiento de las cargas una
frente a la otra, utilizarás una varilla de vidrio y otra
de plástico; una tela de seda y otra de lana.
3. Se frota la varilla de vidrio con la seda, y se acerca al
extremo superior del cable del electroscopio, sin tocarlo. Se observará quelas
laminillas de aluminio se separaron: se habrán producido cargas positivas.
4. Se frota la barra de plástico con la lana y se procede de o misma forma. Se observará
el mismo efecto: se habrá cargado negativamente.
5. Para demostrar que en los dos casos se trata de electricidad de diferente tipo, se hará
lo siguiente:
a) Las varillas de la actividad anterior se cargan de la misma manera, una de ellas se
cuelga con un cordel y alguien la sostiene. Se le acerca lo otra varilla, cargada con
la electricidad de signo contrario, y se observará que la varilla colgada es atraída
por la que se le acerca.
b) Utilizando el mismo procedimiento, se podrá experimentar con globos y tratar de
deducir qué tipo de carga tienen.
c) Se puede fabricar un juguete utilizando lo electricidad estática. Una caja de papel,
con palomitas de maíz, cereal de hojuelas de maíz, pedacitos de confeti o
cualquier otro objeto ligero dentro, se cubre con un plástico de forro, el cual se
pega bien estirado sobre la caja; éste se frota con una tela de lana y se observa el
movimiento del contenido de la caja.
d) Se podrá también observar el mismo efecto con dos tiras recortadas de una bolsa
de plástico de supermercado. Se frotan juntas con una tela y se repelerán una de
la otra.
e) Nuestro cuerpo puede también acumular electricidad estática al haberse frotado,
por ejemplo, con el asiento de un coche; ésta se descarga al tocar algo metálico,
entonces salta una chispa y se siente un toque.
ACTIVIDAD 62
Después de una lectura reflexiva, comentada y documentada, resuelve los cuestionamientos
planteados y, concreta tu información organizándola como se sugiere:
Ilamara positivo, y el del ámbar, negativo. Cuando un material no cargado se acerca a otro
que si lo está, las cargas del material no cargado interactúan con las del que está cargado, y
por ello el efecto neto es el de una atracción.
A diferencia de los casos que se vieron anteriormente, se está tratando el caso de carga
eléctrica acumulada en un material y en reposo, es decir, no está fluyendo, como en el caso
de los conductores, por lo que se suele hablar de este tipo de electricidad como electricidad
estática.
ACTIVIDAD 61
Detectar cuerpos cargados con electricidad estática.
1. Construye un electroscopio como el que se muestra
en la figura, utilizando una botella de boca angosta
con un corcho que le ajuste. Se introduce el cable ya
armado con las laminitas de papel aluminio y
sostenido por el corcho.
2. Para hacer funcionar el electroscopio y diferenciar las
cargas positivas y las negativas, y además
comprobar el comportamiento de las cargas una
frente a la otra, utilizarás una varilla de vidrio y otra
de plástico; una tela de seda y otra de lana.
3. Se frota la varilla de vidrio con la seda, y se acerca al
extremo superior del cable del electroscopio, sin tocarlo. Se observará quelas
laminillas de aluminio se separaron: se habrán producido cargas positivas.
4. Se frota la barra de plástico con la lana y se procede de o misma forma. Se observará
el mismo efecto: se habrá cargado negativamente.
5. Para demostrar que en los dos casos se trata de electricidad de diferente tipo, se hará
lo siguiente:
a) Las varillas de la actividad anterior se cargan de la misma manera, una de ellas se
cuelga con un cordel y alguien la sostiene. Se le acerca lo otra varilla, cargada con
la electricidad de signo contrario, y se observará que la varilla colgada es atraída
por la que se le acerca.
b) Utilizando el mismo procedimiento, se podrá experimentar con globos y tratar de
deducir qué tipo de carga tienen.
c) Se puede fabricar un juguete utilizando lo electricidad estática. Una caja de papel,
con palomitas de maíz, cereal de hojuelas de maíz, pedacitos de confeti o
cualquier otro objeto ligero dentro, se cubre con un plástico de forro, el cual se
pega bien estirado sobre la caja; éste se frota con una tela de lana y se observa el
movimiento del contenido de la caja.
d) Se podrá también observar el mismo efecto con dos tiras recortadas de una bolsa
de plástico de supermercado. Se frotan juntas con una tela y se repelerán una de
la otra.
e) Nuestro cuerpo puede también acumular electricidad estática al haberse frotado,
por ejemplo, con el asiento de un coche; ésta se descarga al tocar algo metálico,
entonces salta una chispa y se siente un toque.
ACTIVIDAD 62
Después de una lectura reflexiva, comentada y documentada, resuelve los cuestionamientos
planteados y, concreta tu información organizándola como se sugiere:
84
1. Define la energía en general
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. De acuerdo a la respuesta anterior, ¿qué sería la energía eléctrica?
_________________________________________________________ ____________
_____________________________________________________________________
3. Si la energía se transforma, ¿En qué otras formas se puede transformar la energía
eléctrica?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. Ante la necesidad de transportar o conducir la corriente eléctrica a la ciudad, ¿Qué
clase materiales conductores se necesitan?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. En tu hogar utilizas aparatos que generan calor circula la corriente electica por ellos,
¿Qué aparatos convierten la corriente eléctrica en calor?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6. La energía se genera utilizando recursos naturales renovables y no renovables,
seguramente haz escuchado sobre las plantas hidroeléctricas, ¿Cómo funcionan?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________ ________________________
7. Enumera algunas plantas hidroeléctricas de nuestro país
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Hoy en día se admite sin lugar a dudas que el calentamiento global ha sido provocado por la
acción del hombre y si no se toman medidas urgentes para detener su incremento, provocará
graves consecuencias para la humanidad. La contaminación producida por la emisión de
determinados gases, que proviene sobre todo del uso de los combustibles fósiles son los
principales causantes de la lluvia ácida además de tener mucho que ver con la destrucción
de la capa de ozono, y se producen en su mayoría por la combustión de carbón y petróleo en
las centrales térmicas y refinerías.
8. Si los daños al medio ambiente son irreversibles, ¿Cual es el combustible que usa la
central nuclear?
____________________________________________________________________
9. ¿Este combustible causa daño al entorno natural? Expresa tus argumentos
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
10. Después de reflexionar la lectura y dejar libre tu imaginación, ¿Qué riesgos tiene el
uso de centrales nucleares?
_____________________________________________________________________
____________________________________ _________________________________
____________________________________________________________________
1. Define la energía en general
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. De acuerdo a la respuesta anterior, ¿qué sería la energía eléctrica?
_________________________________________________________ ____________
_____________________________________________________________________
3. Si la energía se transforma, ¿En qué otras formas se puede transformar la energía
eléctrica?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. Ante la necesidad de transportar o conducir la corriente eléctrica a la ciudad, ¿Qué
clase materiales conductores se necesitan?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. En tu hogar utilizas aparatos que generan calor circula la corriente electica por ellos,
¿Qué aparatos convierten la corriente eléctrica en calor?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6. La energía se genera utilizando recursos naturales renovables y no renovables,
seguramente haz escuchado sobre las plantas hidroeléctricas, ¿Cómo funcionan?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________ ________________________
7. Enumera algunas plantas hidroeléctricas de nuestro país
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Hoy en día se admite sin lugar a dudas que el calentamiento global ha sido provocado por la
acción del hombre y si no se toman medidas urgentes para detener su incremento, provocará
graves consecuencias para la humanidad. La contaminación producida por la emisión de
determinados gases, que proviene sobre todo del uso de los combustibles fósiles son los
principales causantes de la lluvia ácida además de tener mucho que ver con la destrucción
de la capa de ozono, y se producen en su mayoría por la combustión de carbón y petróleo en
las centrales térmicas y refinerías.
8. Si los daños al medio ambiente son irreversibles, ¿Cual es el combustible que usa la
central nuclear?
____________________________________________________________________
9. ¿Este combustible causa daño al entorno natural? Expresa tus argumentos
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
10. Después de reflexionar la lectura y dejar libre tu imaginación, ¿Qué riesgos tiene el
uso de centrales nucleares?
_____________________________________________________________________
____________________________________ _________________________________
____________________________________________________________________
85
Generación de energía eléctrica
Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos medios:
1. Centrales termoeléctricas
2. Centrales hidroeléctricas
3. Centrales geo-termo-eléctricas
4. Centrales nucleares
5. Centrales de ciclo combinado
6. Centrales de turbo-gas
7. Centrales eólicas
8. Centrales solares
En la actualidad existen generadores que producen cantidades inmensas de electricidad.
Una aplicación importante del electromagnetismo es el motor eléctrico
Para construir un motor que funcione,
Actividad 63
La corriente eléctrica genera un campo magnético. Realiza las experiencias que se proponen
y contesta a las preguntas.
1. ¿Qué sucede si una corriente eléctrica directa (de una pila), que viaja a lo largo de un
alambre conductor, se coloca encima de una brújula, en posición paralela a la aguja
magnética?
2. ¿Cómo se relaciona la corriente eléctrica con lo que se observa en la brújula? ¿Quién
fue el científico que descubrió este fenómeno? ¿En qué época?
3. ¿Se forma un campo magnético alrededor de un alambre conductor por el que circula
una corriente eléctrica directa? La siguiente figura les servirá de guía para que traten
CONTENIDOS: Los fenómenos electromagnéticos y su importancia
Descubrimiento de la inducción electromagnética: experimentos de Oersted y de Faraday.
El electroimán y aplicaciones del electromagnetismo.
Composición y descomposición de la luz blanca.
Características del espectro electromagnético y espectro visible: velocidad, frecuencia, longitud de
onda y su relación con la energía.
La luz como onda y partícula.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la inducción
electromagnética.
Valora la importancia de aplicaciones del electromagnetismo para obtener corriente eléctrica o
fuerza magnética en desarrollos tecnológicos de uso cotidiano.
Identifica algunas características de las ondas en el espectro electromagnético y en el espectro
visible, y las relaciona con su aprovechamiento tecnológico.
Relaciona la emisión de radiación electromagnética con los cambios de órbita del electrón en el
átomo.
Generación de energía eléctrica
Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos medios:
1. Centrales termoeléctricas
2. Centrales hidroeléctricas
3. Centrales geo-termo-eléctricas
4. Centrales nucleares
5. Centrales de ciclo combinado
6. Centrales de turbo-gas
7. Centrales eólicas
8. Centrales solares
En la actualidad existen generadores que producen cantidades inmensas de electricidad.
Una aplicación importante del electromagnetismo es el motor eléctrico
Para construir un motor que funcione,
Actividad 63
La corriente eléctrica genera un campo magnético. Realiza las experiencias que se proponen
y contesta a las preguntas.
1. ¿Qué sucede si una corriente eléctrica directa (de una pila), que viaja a lo largo de un
alambre conductor, se coloca encima de una brújula, en posición paralela a la aguja
magnética?
2. ¿Cómo se relaciona la corriente eléctrica con lo que se observa en la brújula? ¿Quién
fue el científico que descubrió este fenómeno? ¿En qué época?
3. ¿Se forma un campo magnético alrededor de un alambre conductor por el que circula
una corriente eléctrica directa? La siguiente figura les servirá de guía para que traten
CONTENIDOS: Los fenómenos electromagnéticos y su importancia
Descubrimiento de la inducción electromagnética: experimentos de Oersted y de Faraday.
El electroimán y aplicaciones del electromagnetismo.
Composición y descomposición de la luz blanca.
Características del espectro electromagnético y espectro visible: velocidad, frecuencia, longitud de
onda y su relación con la energía.
La luz como onda y partícula.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la inducción
electromagnética.
Valora la importancia de aplicaciones del electromagnetismo para obtener corriente eléctrica o
fuerza magnética en desarrollos tecnológicos de uso cotidiano.
Identifica algunas características de las ondas en el espectro electromagnético y en el espectro
visible, y las relaciona con su aprovechamiento tecnológico.
Relaciona la emisión de radiación electromagnética con los cambios de órbita del electrón en el
átomo.
86
de demostrarlo. ¿Qué observan? ¿Cómo pueden relacionar esta observación con lo
que han estudiado sobre el magnetismo?
4. ¿Cómo es el campo magnético producido por una espira conductora? Acomoden el
alambre en forma de espira (como se indica en la figura) y distribuyan la limadura en
el cartón. ¿Se forma un campo magnético? Descríbanlo auxiliándose de un dibujo.
¿Qué pasa si cambian el sentido de la corriente? Escriban sus conclusiones.
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________ __________________
____________________________________________________________________
5. ¿Cómo es el campo magnético si el alambre se enrolla en forma de espiral
(solenoide)? Acomoden el alambre en forma de solenoide (tres, cuatro... diez espiras)
como se indica en la figura. ¿Se forma un campo magnético? Describan sus
observaciones.
6. Lo observado en los ejercicios anteriores, ¿puedes explicarlo con base en el modelo
atómico de la materia? Escribe un resumen en la libreta.
de demostrarlo. ¿Qué observan? ¿Cómo pueden relacionar esta observación con lo
que han estudiado sobre el magnetismo?
4. ¿Cómo es el campo magnético producido por una espira conductora? Acomoden el
alambre en forma de espira (como se indica en la figura) y distribuyan la limadura en
el cartón. ¿Se forma un campo magnético? Descríbanlo auxiliándose de un dibujo.
¿Qué pasa si cambian el sentido de la corriente? Escriban sus conclusiones.
_
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_____________________________________________________________________
___________________________________________________ __________________
____________________________________________________________________
5. ¿Cómo es el campo magnético si el alambre se enrolla en forma de espiral
(solenoide)? Acomoden el alambre en forma de solenoide (tres, cuatro... diez espiras)
como se indica en la figura. ¿Se forma un campo magnético? Describan sus
observaciones.
6. Lo observado en los ejercicios anteriores, ¿puedes explicarlo con base en el modelo
atómico de la materia? Escribe un resumen en la libreta.
87
7. Coloquen sus materiales como se muestra en la figura. Cierren el circuito y observen
lo que pasa. ¿Qué sucede con el alambre cuando se cierra el circuito?
8. Cambien el sentido de la corriente y repitan el experimento. Describan sus
observaciones. ¿Qué aplicación tiene el fenómeno que observan con el motor
eléctrico?
Una corriente eléctrica que viaja a lo largo de un alambre conductor produce un campo
magnético concéntrico al alambre.
La dirección de las líneas de campo magnético se establece por
convención utilizando la regla de la mano derecha, como lo indica la figura:
se toma el alambre con la mano derecha envolviéndolo con los dedos e
indicando mediante el pulgar el sentido de la corriente; las puntas de los
cuatro dedos indican el sentido de las líneas de campo magnético.
Si el alambre por el cual pasa una
corriente se enrolla en forma de espiral (solenoide), el
efecto del campo en su interior se refuerza y depende
del número de vueltas que tenga el solenoide cuando
pasa la corriente. El campo que se produce es parecido
al de un imán de barra.
Éste es el principio en el que se basa el electroimán. El campo magnético que se produce en
el interior del solenoide, magnetiza a la barra de hierro (o núcleo) alrededor del cual está
enrollado el alambre y las líneas del campo magnético aumentan.
Las aplicaciones del electroimán son muy variadas: en la grúa magnética, el timbre, el
telégrafo, el teléfono, los televisores, los generadores, los motores, etcétera.
La inducción electromagnética
Así como una corriente eléctrica genera un campo magnético, un campo magnético puede
generar una corriente eléctrica. El físico y químico inglés Michael Faraday (1791-1867) lo
demostró, en 1831.
Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética. La magnitud de la corriente
inducida es proporcional al número de espiras de la bobina, a la intensidad del campo
magnético y la rapidez del movimiento entre imán y bobina.
7. Coloquen sus materiales como se muestra en la figura. Cierren el circuito y observen
lo que pasa. ¿Qué sucede con el alambre cuando se cierra el circuito?
8. Cambien el sentido de la corriente y repitan el experimento. Describan sus
observaciones. ¿Qué aplicación tiene el fenómeno que observan con el motor
eléctrico?
Una corriente eléctrica que viaja a lo largo de un alambre conductor produce un campo
magnético concéntrico al alambre.
La dirección de las líneas de campo magnético se establece por
convención utilizando la regla de la mano derecha, como lo indica la figura:
se toma el alambre con la mano derecha envolviéndolo con los dedos e
indicando mediante el pulgar el sentido de la corriente; las puntas de los
cuatro dedos indican el sentido de las líneas de campo magnético.
Si el alambre por el cual pasa una
corriente se enrolla en forma de espiral (solenoide), el
efecto del campo en su interior se refuerza y depende
del número de vueltas que tenga el solenoide cuando
pasa la corriente. El campo que se produce es parecido
al de un imán de barra.
Éste es el principio en el que se basa el electroimán. El campo magnético que se produce en
el interior del solenoide, magnetiza a la barra de hierro (o núcleo) alrededor del cual está
enrollado el alambre y las líneas del campo magnético aumentan.
Las aplicaciones del electroimán son muy variadas: en la grúa magnética, el timbre, el
telégrafo, el teléfono, los televisores, los generadores, los motores, etcétera.
La inducción electromagnética
Así como una corriente eléctrica genera un campo magnético, un campo magnético puede
generar una corriente eléctrica. El físico y químico inglés Michael Faraday (1791-1867) lo
demostró, en 1831.
Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética. La magnitud de la corriente
inducida es proporcional al número de espiras de la bobina, a la intensidad del campo
magnético y la rapidez del movimiento entre imán y bobina.
88
ACTIVIDAD 64
Conocer el funcionamiento de un motor eléctrico.
1. Material
a) Un motor eléctrico (lo puedes tomar de un juguete, una máquina de coser o adquirir en
una refaccionaria de aparatos eléctricos).
2. Procedimiento
a) Abre el motor (con cuidado para no averiarlo)
b) Describe cómo está construido.
c) Identifica la bobina del motor
d) Localiza los dos imanes permanentes o el electroimán que están en las paredes
Un motor eléctrico puede realizar trabajo mecánico.
3. Reflexiona y contesta:
a) ¿Cuál es la bobina? ¿Cuál es su función?
___________________________________________
___________________________________________
b) ¿Dónde están los electroimanes o los imanes permanentes? ¿para qué se
incorporan en el motor?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________ ________________
4. Trabajo colaborativo.
Reúnete con otro compañero y hagan un listado de aparatos e instrumentos que sean
el producto de la inducción electromagnética. Especifiquen en cada ejemplo cuál es el
servicio que proporciona. Escriban esta relación en su cuaderno para que después la
compartan con el grupo y así tengan un mayor conocimiento del avance tecnológico.
.
La luz como onda y partícula
ACTIVIDAD 65
1. Construye el siguiente dispositivo (periscopio)
ACTIVIDAD 64
Conocer el funcionamiento de un motor eléctrico.
1. Material
a) Un motor eléctrico (lo puedes tomar de un juguete, una máquina de coser o adquirir en
una refaccionaria de aparatos eléctricos).
2. Procedimiento
a) Abre el motor (con cuidado para no averiarlo)
b) Describe cómo está construido.
c) Identifica la bobina del motor
d) Localiza los dos imanes permanentes o el electroimán que están en las paredes
Un motor eléctrico puede realizar trabajo mecánico.
3. Reflexiona y contesta:
a) ¿Cuál es la bobina? ¿Cuál es su función?
___________________________________________
___________________________________________
b) ¿Dónde están los electroimanes o los imanes permanentes? ¿para qué se
incorporan en el motor?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________ ________________
4. Trabajo colaborativo.
Reúnete con otro compañero y hagan un listado de aparatos e instrumentos que sean
el producto de la inducción electromagnética. Especifiquen en cada ejemplo cuál es el
servicio que proporciona. Escriban esta relación en su cuaderno para que después la
compartan con el grupo y así tengan un mayor conocimiento del avance tecnológico.
.
La luz como onda y partícula
ACTIVIDAD 65
1. Construye el siguiente dispositivo (periscopio)
89
Explica el funcionamiento del dispositivo, con base en los conceptos de las secuencias:
reflexión, refracción. (Consulta textos que te ilustren)
Un periscopio (etim. del griego peri- y -scopio, περισκοπεῖν, «mirar en torno») es un
instrumento para la observación desde una posición oculta. Se basa en el principio de la
reflexión de la luz.
2. Observa algunos efectos de la luz y explícalas mediante
un modelo. Lee algún texto alusivo u observa un video
para analizar la relación de la luz con las ondas
electromagnéticas.
3. Investiga y comenta algún texto sobre las diferencias de temperatura de los colores y
diseña o simula un experimento para analizar esta característica.
4. Elabora un mapa conceptual acerca de las propiedades de la luz. Procura emplear los
términos: onda, onda electromagnética, reflexión, refracción, longitud de onda y átomo
para vincular los conceptos.
5. Escribe un texto individual acerca de las propiedades de la luz. Es importante que
conformes la idea de la luz como onda que se relaciona con las ondas
electromagnéticas para que expliques otras propiedades, entre ellas el color. Es
importante que al analizar los fenómenos observados, utilices el modelo corpuscular
de la luz y el de onda.
ACTIVIDAD 66
Da a conocer lo que sabes sobre el color.
La estufa de Sol, se basa en el principio
de la antena parabólica para calentar, es
un plato que refleja la luz solar hacia un
punto el cual se llega a calentar a más
de 200ºC.
Explica el funcionamiento del dispositivo, con base en los conceptos de las secuencias:
reflexión, refracción. (Consulta textos que te ilustren)
Un periscopio (etim. del griego peri- y -scopio, περισκοπεῖν, «mirar en torno») es un
instrumento para la observación desde una posición oculta. Se basa en el principio de la
reflexión de la luz.
2. Observa algunos efectos de la luz y explícalas mediante
un modelo. Lee algún texto alusivo u observa un video
para analizar la relación de la luz con las ondas
electromagnéticas.
3. Investiga y comenta algún texto sobre las diferencias de temperatura de los colores y
diseña o simula un experimento para analizar esta característica.
4. Elabora un mapa conceptual acerca de las propiedades de la luz. Procura emplear los
términos: onda, onda electromagnética, reflexión, refracción, longitud de onda y átomo
para vincular los conceptos.
5. Escribe un texto individual acerca de las propiedades de la luz. Es importante que
conformes la idea de la luz como onda que se relaciona con las ondas
electromagnéticas para que expliques otras propiedades, entre ellas el color. Es
importante que al analizar los fenómenos observados, utilices el modelo corpuscular
de la luz y el de onda.
ACTIVIDAD 66
Da a conocer lo que sabes sobre el color.
La estufa de Sol, se basa en el principio
de la antena parabólica para calentar, es
un plato que refleja la luz solar hacia un
punto el cual se llega a calentar a más
de 200ºC.
90
1. Comentar: ¿cuál es la causa de los colores de los objetos?
2. Realizar una actividad práctica para identificar los colores observados a través de
filtros.
a) Material: hojas de papel celofán de color rojo, verde y azul, tamaño carta,
aproximadamente.
b) Procedimiento:
Observar objetos de diferentes colores (blanco, negro, azul, verde rojo, amarillo) a
través de papel celofán rojo. Hacer lo mismo, pero utilizando papel celofán verde y
azul. Registrar lo observado en una tabla como la siguiente:
c) Comparar los colores de los objetos vistos con luz natural y a través del celofán de
color. Comentar:
- ¿Qué colores se ven iguales?
- ¿Cuáles se ven diferentes?
- ¿Cómo se ve el color blanco?
- ¿Cómo se ve el color negro?
d) Con base en la actividad discutir en el equipo de qué depende el color del objeto.
Considerar el modelo de partículas y el de ondas para analizar la explicación del
color.
ACTIVIDAD 67
1. Analiza y elabora suposiciones con respecto a lo que sucederá en los siguientes
casos:
Si la luz del sol incide en:
a) un espejo
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________ _________
b) un espejo sumergido en agua
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
c) Al proyectar la luz del sol en una pared blanca, utilizando espejos con filtros de colores
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
1. Comentar: ¿cuál es la causa de los colores de los objetos?
2. Realizar una actividad práctica para identificar los colores observados a través de
filtros.
a) Material: hojas de papel celofán de color rojo, verde y azul, tamaño carta,
aproximadamente.
b) Procedimiento:
Observar objetos de diferentes colores (blanco, negro, azul, verde rojo, amarillo) a
través de papel celofán rojo. Hacer lo mismo, pero utilizando papel celofán verde y
azul. Registrar lo observado en una tabla como la siguiente:
c) Comparar los colores de los objetos vistos con luz natural y a través del celofán de
color. Comentar:
- ¿Qué colores se ven iguales?
- ¿Cuáles se ven diferentes?
- ¿Cómo se ve el color blanco?
- ¿Cómo se ve el color negro?
d) Con base en la actividad discutir en el equipo de qué depende el color del objeto.
Considerar el modelo de partículas y el de ondas para analizar la explicación del
color.
ACTIVIDAD 67
1. Analiza y elabora suposiciones con respecto a lo que sucederá en los siguientes
casos:
Si la luz del sol incide en:
a) un espejo
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________ _________
b) un espejo sumergido en agua
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
c) Al proyectar la luz del sol en una pared blanca, utilizando espejos con filtros de colores
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
91
d) Si se enciman manchas de luces de colores diferentes, por ejemplo azul y amarillo;
verde y rojo; rojo y azul, verde, rojo y azul.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Comentar las respuestas a los casos planteados.
3. Investigar de dónde provienen los colores del arco iris.
La luz en onda
ACTIVIDAD 68
Lee en tu libro de texto sobre la relación del color y la característica de onda
electromagnética y contesta:
1. ¿Cómo se relaciona el comportamiento de onda de la luz con los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________ __________
2. ¿Qué características tienen las ondas electromagnéticas?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________ __________________________________
3. ¿Requieren de un medio para viajar, como el caso del sonido?
__________________________________________________________________________
4. ¿A qué se refiere el término frecuencia?
____________________________________________ ______________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5. ¿Qué tipo de ondas constituye el espectro electromagnético?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
6. ¿Cuál es la relación de la luz con los electrones?
_________________________________________________________________________ _
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
La Luz y la energía
ACTIVIDAD 69
Lee acerca del descubrimiento del infrarrojo; luego contesta:
1. ¿Cuál era la hipótesis de Herschel con respecto a los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________ _____________________
2. ¿Para qué utilizó un prisma?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
d) Si se enciman manchas de luces de colores diferentes, por ejemplo azul y amarillo;
verde y rojo; rojo y azul, verde, rojo y azul.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Comentar las respuestas a los casos planteados.
3. Investigar de dónde provienen los colores del arco iris.
La luz en onda
ACTIVIDAD 68
Lee en tu libro de texto sobre la relación del color y la característica de onda
electromagnética y contesta:
1. ¿Cómo se relaciona el comportamiento de onda de la luz con los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________ __________
2. ¿Qué características tienen las ondas electromagnéticas?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________ __________________________________
3. ¿Requieren de un medio para viajar, como el caso del sonido?
__________________________________________________________________________
4. ¿A qué se refiere el término frecuencia?
____________________________________________ ______________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5. ¿Qué tipo de ondas constituye el espectro electromagnético?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
6. ¿Cuál es la relación de la luz con los electrones?
_________________________________________________________________________ _
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
La Luz y la energía
ACTIVIDAD 69
Lee acerca del descubrimiento del infrarrojo; luego contesta:
1. ¿Cuál era la hipótesis de Herschel con respecto a los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________ _____________________
2. ¿Para qué utilizó un prisma?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
92
3. ¿Qué utilizó para identificar diferencias en el calor de los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4. ¿Para qué colocó termómetros fuera del espectro de luz visible?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5. ¿Cuál fue el resultado de las mediciones de temperatura de los colores?
_______________________________________________________________ ___________
__________________________________________________________________________
6. ¿A qué atribuyó la medición de mayor temperatura en una región fuera del espectro de
luz visible?
________________________________________________________________________ __
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LA ENERGÍA Y SU APROVECHAMIENTO
La energía eléctrica apenas existe libre en la Naturaleza de manera aprovechable. El ejemplo
más relevante y habitual de esta manifestación son las tormentas eléctricas. La electricidad
tampoco tiene una utilidad biológica directa para el ser humano, salvo en aplicaciones muy
singulares, como pudiera ser el uso de corrientes en medicina, resultando en cambio
normalmente desagradable e incluso peligrosa, según las circunstancias. Sin embargo es
una de las más utilizadas, una vez aplicada a procesos y aparatos de la más diversa
naturaleza, debido fundamentalmente a su limpieza y a la facilidad con la que se la genera,
transporta y convierte en otras formas de energía. Para contrarrestar todas estas virtudes
hay que reseñar la dificultad que presenta su almacenamiento directo en los aparatos
llamados acumuladores.
La generación de energía eléctrica se lleva a cabo mediante técnicas muy diferentes. Las
que suministran las mayores cantidades y potencias de electricidad aprovechan un
movimiento rotatorio para generar corriente continua en una dinamo o corriente alterna en un
alternador. El movimiento rotatorio resulta a su vez de una fuente de energía mecánica
directa, como puede ser la corriente de un salto de agua o la producida por el viento, o de un
ciclo termodinámico. En este último caso se calienta un fluido, al que se hace recorrer un
circuito en el que mueve un motor o una turbina. El calor de este proceso se obtiene
mediante la quema de combustibles fósiles, reacciones nucleares y otros procesos.
La generación de energía eléctrica es una actividad humana básica, ya que está
directamente relacionada con los requerimientos actuales del hombre. Todas la formas de
utilización de las fuentes de energía, tanto las habituales como las denominadas alternativas
o no convencionales, agreden en mayor o menor medida el ambiente, siendo de todos
modos la energía eléctrica una de las que causan menor impacto.
CONTENIDOS: La energía y su aprovechamiento
Manifestaciones de energía: electricidad y radiación electromagnética.
Obtención y aprovechamiento de la energía. Beneficios y riesgos en la naturaleza y la sociedad.
Importancia del aprovechamiento de la energía orientado al consumo sustentable.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Relaciona la electricidad y la radiación electromagnética como manifestaciones de energía, y valora
su aprovechamiento en las actividades humanas.
Reconoce los beneficios y perjuicios en la naturaleza y en la sociedad, relacionados con la obtención
y aprovechamiento de la energía.
Argumenta la importancia de desarrollar acciones básicas orientadas al consumo sustentable de la
energía en el hogar y en la escuela.
3. ¿Qué utilizó para identificar diferencias en el calor de los colores?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4. ¿Para qué colocó termómetros fuera del espectro de luz visible?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
5. ¿Cuál fue el resultado de las mediciones de temperatura de los colores?
_______________________________________________________________ ___________
__________________________________________________________________________
6. ¿A qué atribuyó la medición de mayor temperatura en una región fuera del espectro de
luz visible?
________________________________________________________________________ __
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
LA ENERGÍA Y SU APROVECHAMIENTO
La energía eléctrica apenas existe libre en la Naturaleza de manera aprovechable. El ejemplo
más relevante y habitual de esta manifestación son las tormentas eléctricas. La electricidad
tampoco tiene una utilidad biológica directa para el ser humano, salvo en aplicaciones muy
singulares, como pudiera ser el uso de corrientes en medicina, resultando en cambio
normalmente desagradable e incluso peligrosa, según las circunstancias. Sin embargo es
una de las más utilizadas, una vez aplicada a procesos y aparatos de la más diversa
naturaleza, debido fundamentalmente a su limpieza y a la facilidad con la que se la genera,
transporta y convierte en otras formas de energía. Para contrarrestar todas estas virtudes
hay que reseñar la dificultad que presenta su almacenamiento directo en los aparatos
llamados acumuladores.
La generación de energía eléctrica se lleva a cabo mediante técnicas muy diferentes. Las
que suministran las mayores cantidades y potencias de electricidad aprovechan un
movimiento rotatorio para generar corriente continua en una dinamo o corriente alterna en un
alternador. El movimiento rotatorio resulta a su vez de una fuente de energía mecánica
directa, como puede ser la corriente de un salto de agua o la producida por el viento, o de un
ciclo termodinámico. En este último caso se calienta un fluido, al que se hace recorrer un
circuito en el que mueve un motor o una turbina. El calor de este proceso se obtiene
mediante la quema de combustibles fósiles, reacciones nucleares y otros procesos.
La generación de energía eléctrica es una actividad humana básica, ya que está
directamente relacionada con los requerimientos actuales del hombre. Todas la formas de
utilización de las fuentes de energía, tanto las habituales como las denominadas alternativas
o no convencionales, agreden en mayor o menor medida el ambiente, siendo de todos
modos la energía eléctrica una de las que causan menor impacto.
CONTENIDOS: La energía y su aprovechamiento
Manifestaciones de energía: electricidad y radiación electromagnética.
Obtención y aprovechamiento de la energía. Beneficios y riesgos en la naturaleza y la sociedad.
Importancia del aprovechamiento de la energía orientado al consumo sustentable.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Relaciona la electricidad y la radiación electromagnética como manifestaciones de energía, y valora
su aprovechamiento en las actividades humanas.
Reconoce los beneficios y perjuicios en la naturaleza y en la sociedad, relacionados con la obtención
y aprovechamiento de la energía.
Argumenta la importancia de desarrollar acciones básicas orientadas al consumo sustentable de la
energía en el hogar y en la escuela.
93
ACTIVIDAD 70
Narra situaciones de la vida cotidiana que tengan que ver con su uso racional para la
sustentabilidad.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
___________________________________________________ _______________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
ACTIVIDAD 71
Radiación electromagnética
Ante la dificultad para que entiendas y comprendas el concepto y los fenóm enos
electromagnéticos partimos de lo que ya sabes acerca de la luz y de algún tipo de radiación
contesta las siguientes cuestiones:
¿Qué sabes de? ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Cómo se produce?
Ondas de radio
Microondas
Radiación infrarroja
Luz visible
Radiación
ultravioleta
Rayos X
Radiación gamma
ACTIVIDAD 70
Narra situaciones de la vida cotidiana que tengan que ver con su uso racional para la
sustentabilidad.
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___________________________________________________ _______________________
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ACTIVIDAD 71
Radiación electromagnética
Ante la dificultad para que entiendas y comprendas el concepto y los fenóm enos
electromagnéticos partimos de lo que ya sabes acerca de la luz y de algún tipo de radiación
contesta las siguientes cuestiones:
¿Qué sabes de? ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Cómo se produce?
Ondas de radio
Microondas
Radiación infrarroja
Luz visible
Radiación
ultravioleta
Rayos X
Radiación gamma
94
Ondas de radio
Como hemos mencionado, se originan cuando las cargas eléctricas vibran en las antenas.
Reciben esta denominación por ser las que se utilizan en la s estaciones de
radiocomunicación.
Con un radiorreceptor, podemos oír la réplica de la voz de una persona que habla frente al
micrófono de una estación emisora situada a cientos de kilómetros de distancia. El
fundamento de la radiocomunicación consiste en que un conductor, por el que oscila una
corriente eléctrica, emite ondas electromagnéticas en el espacio que lo rodea.
Cuando una persona habla produce vibraciones en el aire. En el micrófono, estas vibración
(1es se trasfieren a una lámina delgada conectada a un circuito eléctrico en su interior.
Cuando la lámina vibra, la corriente en el circuito cambia, formando lo que se conoce como
señales eléctricas.
Un aparato llamado oscilador modula la amplitud (amplitud modulada: AM) o la frecuencia
(frecuencia modulada: FM) de las ondas y hace que las señales eléctricas suban y bajen
(vibren) por una antena. Así, la antena emite ondas electromagnéticas moduladas que se
propagan en el espacio que la rodea a una velocidad de 3 x 1087' m/s
Otro conductor (antena receptora), que se encuentra a cierta distancia, intercepta las ondas y
en él se produce una señal eléctrica idéntica a la de la antena emisora de ondas.
En el radiorreceptor, esta señal eléctrica hace vibrar las bocinas mediante otro circuito
eléctrico y se produce una copia del sonido original.
ACTIVIDAD 72
Responde a las siguientes preguntas que sin duda te motivarán a la reflexión acerca del uso
y el impacto social de este tipo de energía.
Ondas de radio
Como hemos mencionado, se originan cuando las cargas eléctricas vibran en las antenas.
Reciben esta denominación por ser las que se utilizan en la s estaciones de
radiocomunicación.
Con un radiorreceptor, podemos oír la réplica de la voz de una persona que habla frente al
micrófono de una estación emisora situada a cientos de kilómetros de distancia. El
fundamento de la radiocomunicación consiste en que un conductor, por el que oscila una
corriente eléctrica, emite ondas electromagnéticas en el espacio que lo rodea.
Cuando una persona habla produce vibraciones en el aire. En el micrófono, estas vibración
(1es se trasfieren a una lámina delgada conectada a un circuito eléctrico en su interior.
Cuando la lámina vibra, la corriente en el circuito cambia, formando lo que se conoce como
señales eléctricas.
Un aparato llamado oscilador modula la amplitud (amplitud modulada: AM) o la frecuencia
(frecuencia modulada: FM) de las ondas y hace que las señales eléctricas suban y bajen
(vibren) por una antena. Así, la antena emite ondas electromagnéticas moduladas que se
propagan en el espacio que la rodea a una velocidad de 3 x 1087' m/s
Otro conductor (antena receptora), que se encuentra a cierta distancia, intercepta las ondas y
en él se produce una señal eléctrica idéntica a la de la antena emisora de ondas.
En el radiorreceptor, esta señal eléctrica hace vibrar las bocinas mediante otro circuito
eléctrico y se produce una copia del sonido original.
ACTIVIDAD 72
Responde a las siguientes preguntas que sin duda te motivarán a la reflexión acerca del uso
y el impacto social de este tipo de energía.
95
1. ¿Cuál es la importancia del radio en tu localidad?
__________________________________________________________________________
2. ¿Cuántas estaciones de radio conoces? ¿Cuáles son las siglas que las identifican?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
3. ¿De qué tipo son, AM o FM?
__________________________________________________________________________
a) ¿Qué significa AM?
_________________________________________________
b) Y FM?
_________________________________________________
¿Cuál se escucha mejor y por qué?
__________________________________________________________________________
4. ¿Qué significa que estén ubicadas en un cuadrante?
__________________________________________________________________ ________
5. ¿Por qué se pone -por ejemplo- que está a 560 MHz?
__________________________________________________________________________
6. ¿Cuáles son los programas que más escuchan en el grupo? ¿porqué?
_________________________________________________ _________________________
7. ¿Qué papel deberá desempeñar una estación de radio, de tal manera que en realidad le
sirva a la comunidad?
__________________________________________________________________________
____________________________________________ ______________________________
8. ¿Qué canales de televisión se pueden ver en tu localidad?
__________________________________________________________________________
¿Es televisión abierta o restringida?
___________________________________________________ _______________________
9. ¿Qué significan las siglas VHF y UHF?
__________________________________________________________________________
10. ¿Cuáles son las siglas del canal que te gusta? ¿Qué significa XHGC?
___________________________________________ _______________________________
__________________________________________________________________________
11. ¿Estás de acuerdo con el contenido de los programas? ¿Por qué?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿Qué temas te gustaría que se trataran en la televisión?
__________________________________________________________________________
Las Microondas
Se generan por medio de circuitos electrónicos y son
utilizadas en el radar y en la banda UHF de la televisión.
Las microondas tienen una frecuencia comprendida
aproximadamente entre 108Hz y 1012 Hz. Actualmente
tienen una aplicación doméstica en los hornos de
microondas.
El horno de microondas se ha convertido en un aparato
muy utilizado en las cocinas. Su principio de
1. ¿Cuál es la importancia del radio en tu localidad?
__________________________________________________________________________
2. ¿Cuántas estaciones de radio conoces? ¿Cuáles son las siglas que las identifican?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
3. ¿De qué tipo son, AM o FM?
__________________________________________________________________________
a) ¿Qué significa AM?
_________________________________________________
b) Y FM?
_________________________________________________
¿Cuál se escucha mejor y por qué?
__________________________________________________________________________
4. ¿Qué significa que estén ubicadas en un cuadrante?
__________________________________________________________________ ________
5. ¿Por qué se pone -por ejemplo- que está a 560 MHz?
__________________________________________________________________________
6. ¿Cuáles son los programas que más escuchan en el grupo? ¿porqué?
_________________________________________________ _________________________
7. ¿Qué papel deberá desempeñar una estación de radio, de tal manera que en realidad le
sirva a la comunidad?
__________________________________________________________________________
____________________________________________ ______________________________
8. ¿Qué canales de televisión se pueden ver en tu localidad?
__________________________________________________________________________
¿Es televisión abierta o restringida?
___________________________________________________ _______________________
9. ¿Qué significan las siglas VHF y UHF?
__________________________________________________________________________
10. ¿Cuáles son las siglas del canal que te gusta? ¿Qué significa XHGC?
___________________________________________ _______________________________
__________________________________________________________________________
11. ¿Estás de acuerdo con el contenido de los programas? ¿Por qué?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
¿Qué temas te gustaría que se trataran en la televisión?
__________________________________________________________________________
Las Microondas
Se generan por medio de circuitos electrónicos y son
utilizadas en el radar y en la banda UHF de la televisión.
Las microondas tienen una frecuencia comprendida
aproximadamente entre 108Hz y 1012 Hz. Actualmente
tienen una aplicación doméstica en los hornos de
microondas.
El horno de microondas se ha convertido en un aparato
muy utilizado en las cocinas. Su principio de
96
funcionamiento es la transferencia de energía por radiación. Las microondas son absorbidas
principalmente por las moléculas de agua o grasa, las cuales aumentan sus vibraciones y así
elevan la temperatura de los alimentos.
ACTIVIDAD 73
Investiga acerca de las ventajas y desventajas de las microondas, comenta con tus
compañeros y contesta:
1. ¿Qué otros usos tienen las microondas?
______________________________________________ ____________________________
__________________________________________________________________________
2. ¿Es dañino el uso indiscriminado del teléfono celular?
__________________________________________________________________________
3. ¿Son dañinas las microondas?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4. ¿Estarías dispuesto a vivir debajo de una antena de microondas?
________________________________________________________________________
La radiación infrarroja y la ultravioleta
ACTIVIDAD 74
Lee con atención los textos, comenta con tus compañeros y contesta las preguntas.
La región infrarroja (antes del rojo) del espectro
electromagnético, queda en el extremo de la longitud de
onda larga (y baja frecuencia) del espectro visible. Las
frecuencias infrarrojas son de 1011 Hz a 1014 Hz
aproximadamente, y su longitud de onda de 10-3 a 10-7
m.
Los cuerpos calientes son emisores de radiaciones
infrarrojas (aparatos de calefacción, planchas, bombillas,
el Sol, etc.).Con placas fotográficas sensibles al infrarrojo
se pueden fotografiar objetos en ausencia total de luz
visible.
1. ¿Para qué se utiliza la radiación infrarroja?
_____________________________________________
_____________________________________________
2¿Es dañino su uso indiscriminado?
_____________________________________________
_____________________________________________
Más allá del extremo violeta, fuera de la zona visible del
espectro, se extiende la región de la radiación
ultravioleta. Su intervalo aproximado de frecuencias es
de 10
14
Hz a 10
17
Hz y su longitud de onda de 10
-10
m a
funcionamiento es la transferencia de energía por radiación. Las microondas son absorbidas
principalmente por las moléculas de agua o grasa, las cuales aumentan sus vibraciones y así
elevan la temperatura de los alimentos.
ACTIVIDAD 73
Investiga acerca de las ventajas y desventajas de las microondas, comenta con tus
compañeros y contesta:
1. ¿Qué otros usos tienen las microondas?
______________________________________________ ____________________________
__________________________________________________________________________
2. ¿Es dañino el uso indiscriminado del teléfono celular?
__________________________________________________________________________
3. ¿Son dañinas las microondas?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4. ¿Estarías dispuesto a vivir debajo de una antena de microondas?
________________________________________________________________________
La radiación infrarroja y la ultravioleta
ACTIVIDAD 74
Lee con atención los textos, comenta con tus compañeros y contesta las preguntas.
La región infrarroja (antes del rojo) del espectro
electromagnético, queda en el extremo de la longitud de
onda larga (y baja frecuencia) del espectro visible. Las
frecuencias infrarrojas son de 1011 Hz a 1014 Hz
aproximadamente, y su longitud de onda de 10-3 a 10-7
m.
Los cuerpos calientes son emisores de radiaciones
infrarrojas (aparatos de calefacción, planchas, bombillas,
el Sol, etc.).Con placas fotográficas sensibles al infrarrojo
se pueden fotografiar objetos en ausencia total de luz
visible.
1. ¿Para qué se utiliza la radiación infrarroja?
_____________________________________________
_____________________________________________
2¿Es dañino su uso indiscriminado?
_____________________________________________
_____________________________________________
Más allá del extremo violeta, fuera de la zona visible del
espectro, se extiende la región de la radiación
ultravioleta. Su intervalo aproximado de frecuencias es
de 10
14
Hz a 10
17
Hz y su longitud de onda de 10
-10
m a
97
10
-7
m
El Sol es una fuente muy importante de radiación ultravioleta, que al llegar a la Tierra ioniza
las moléculas de las capas altas de la atmósfera. Encapas inferiores, entre los 15 km y los 50
km de altitud, es casi totalmente absorbida por las moléculas de ozono. Los rayos ultravioleta
pueden causar quemaduras en la piel, dañar los tejidos del ojo humano y acelerar muchos
procesos bioquímicos que pueden provocar un desequilibrio ecológico. Debido a que la capa
de ozono desempeña un papel protector, existe interés en conservarla. Sin embargo, puede
ser destruida por algunos gases, como el freón. Por otro lado, la exposición moderada a la
luz solar es necesaria para la producción natural de vitamina D a partir de compuestos que
hay en la piel, pero la exposición excesiva puede causar cáncer en la piel.
3. Para qué se utiliza la radiación ultravioleta?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. Las personas que la utilizan, ¿crees que están conscientes de lo dañina que es?
____________________________________________________________________
5. ¿Qué propones para evitar que los cajeros de los bancos y de otros establecimientos
no estén expuestos a este tipo de radiación?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Los rayos X y los rayos gama
El intervalo aproximado de frecuencia en los rayos X es de
1017 Hz a 1019 Hz, y su intervalo de longitud de onda es de
10
-10
m a 10
-11
m. Posiblemente ustedes estén familiarizado
con los rayos X, pues son usados para obtener radiografías.
Esta radiación electromagnética de elevada energía y gran
poder de penetración puede ocasionar cáncer, quemaduras
de la piel y otros efectos perjudiciales. Sin embargo, en
intensidades bajas, los rayos X son empleados con relativa
seguridad para observar la estructura interna del cuerpo
humano y la estructura atómica de algunos materiales.
ACTIVIDAD 75
1. ¿Cuál es la importancia de la utilización de los rayos X en medicina?
2. ¿Por qué hace 70 u 80 años se les tomaban tantas radiografías a las mujeres
embarazadas y ahora no?
3. ¿Qué le pasó a la esposa de Wilhelm Roentgen, quien descubrió los Rayos X como
consecuencia de haber sido expuesta durante algunos minutos a este tipo de
radiación?
4. ¿Qué cuidados se deben tener cuando se toman radiografías?
5. ¿Por qué los radiólogos sólo trabajan (o deberían trabajar)
durante 6 meses?
La frecuencia de los rayos gamma es superior a los 1019 Hz Y su
longitud de onda es menor a 10
12
m. Son ondas electromagnéticas
que, en efecto, presentan frecuencias muy altas. Estos rayos se
originan en los procesos radiactivos y nucleares, y son muy
10
-7
m
El Sol es una fuente muy importante de radiación ultravioleta, que al llegar a la Tierra ioniza
las moléculas de las capas altas de la atmósfera. Encapas inferiores, entre los 15 km y los 50
km de altitud, es casi totalmente absorbida por las moléculas de ozono. Los rayos ultravioleta
pueden causar quemaduras en la piel, dañar los tejidos del ojo humano y acelerar muchos
procesos bioquímicos que pueden provocar un desequilibrio ecológico. Debido a que la capa
de ozono desempeña un papel protector, existe interés en conservarla. Sin embargo, puede
ser destruida por algunos gases, como el freón. Por otro lado, la exposición moderada a la
luz solar es necesaria para la producción natural de vitamina D a partir de compuestos que
hay en la piel, pero la exposición excesiva puede causar cáncer en la piel.
3. Para qué se utiliza la radiación ultravioleta?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. Las personas que la utilizan, ¿crees que están conscientes de lo dañina que es?
____________________________________________________________________
5. ¿Qué propones para evitar que los cajeros de los bancos y de otros establecimientos
no estén expuestos a este tipo de radiación?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Los rayos X y los rayos gama
El intervalo aproximado de frecuencia en los rayos X es de
1017 Hz a 1019 Hz, y su intervalo de longitud de onda es de
10
-10
m a 10
-11
m. Posiblemente ustedes estén familiarizado
con los rayos X, pues son usados para obtener radiografías.
Esta radiación electromagnética de elevada energía y gran
poder de penetración puede ocasionar cáncer, quemaduras
de la piel y otros efectos perjudiciales. Sin embargo, en
intensidades bajas, los rayos X son empleados con relativa
seguridad para observar la estructura interna del cuerpo
humano y la estructura atómica de algunos materiales.
ACTIVIDAD 75
1. ¿Cuál es la importancia de la utilización de los rayos X en medicina?
2. ¿Por qué hace 70 u 80 años se les tomaban tantas radiografías a las mujeres
embarazadas y ahora no?
3. ¿Qué le pasó a la esposa de Wilhelm Roentgen, quien descubrió los Rayos X como
consecuencia de haber sido expuesta durante algunos minutos a este tipo de
radiación?
4. ¿Qué cuidados se deben tener cuando se toman radiografías?
5. ¿Por qué los radiólogos sólo trabajan (o deberían trabajar)
durante 6 meses?
La frecuencia de los rayos gamma es superior a los 1019 Hz Y su
longitud de onda es menor a 10
12
m. Son ondas electromagnéticas
que, en efecto, presentan frecuencias muy altas. Estos rayos se
originan en los procesos radiactivos y nucleares, y son muy
98
penetrantes, pues pueden atravesar espesores apreciables de materia, por lo que los
materiales que los emiten deben estar aislados con gruesas placas de plomo para evitar que
las personas que trabajan con ellos se expongan a dichos rayos.
6. ¿Por qué las personas se deben proteger de los rayos gamma?
7. ¿Qué pasa cuando las personas se exponen a este tipo de radiaciones?
8. Elabora un cuadro sinóptico de todos los tipos de ondas electromagnéticas, en el que
indiques cuáles son dañinas para la salud y qué precauciones debemos tener con
ellas.
En la siguiente dirección electrónica encontrarán información relacionada con las ondas
electromagnéticas y sus aplicaciones. El legado de Einstein.
http://www.rnaloka.org/f2oo0/appletsEL.htrnl
BLOQUE V CONOCIMIENTO, SOCIEDAD Y TECNOLOGÍA
Teoría de “La gran explosión”; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones
ACTIVIDAD 76
Los ejercicios que te proponemos exponen algunas de las ideas acerca del origen y
evolución del Universo, contesta las siguientes preguntas integrado en equipo, binas o tríos
investigando en los medios informativos convenientes y a tu alcance ¡adelante¡
1. ¿Qué es el Universo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2 ¿Por qué existe?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3. ¿Cómo está formado?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________ ________
CONTENIDOS: El Universo
Teoría de ―La gran explosión‖; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones.
Características de los cuerpos cósmicos: dimensiones, tipos; radiación electromagnética que emiten,
evolución de las estrellas; componentes de las galaxias, entre otras. La Vía Láctea y el Sol.
Astronomía y sus procedimientos de investigación: observación, sistematización de datos, uso de
evidencia.
Interacción de la tecnología y la ciencia en el conocimiento del Universo.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica algunas de las ideas acerca del origen y evolución del Universo, y reconoce sus alcances y
limitaciones.
Describe algunos cuerpos que conforman al Universo: planetas, estrellas, galaxias y hoyos negros e
identifica evidencias que emplea la ciencia para determinar algunas de sus características.
Reconoce características de la ciencia, a partir de los métodos de investigación empleados en el
estudio del Universo y la búsqueda de mejores explicaciones.
Reconoce la relación de la tecnología y la ciencia, tanto en el estudio del Universo como en la
búsqueda de nuevas tecnologías.
penetrantes, pues pueden atravesar espesores apreciables de materia, por lo que los
materiales que los emiten deben estar aislados con gruesas placas de plomo para evitar que
las personas que trabajan con ellos se expongan a dichos rayos.
6. ¿Por qué las personas se deben proteger de los rayos gamma?
7. ¿Qué pasa cuando las personas se exponen a este tipo de radiaciones?
8. Elabora un cuadro sinóptico de todos los tipos de ondas electromagnéticas, en el que
indiques cuáles son dañinas para la salud y qué precauciones debemos tener con
ellas.
En la siguiente dirección electrónica encontrarán información relacionada con las ondas
electromagnéticas y sus aplicaciones. El legado de Einstein.
http://www.rnaloka.org/f2oo0/appletsEL.htrnl
BLOQUE V CONOCIMIENTO, SOCIEDAD Y TECNOLOGÍA
Teoría de “La gran explosión”; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones
ACTIVIDAD 76
Los ejercicios que te proponemos exponen algunas de las ideas acerca del origen y
evolución del Universo, contesta las siguientes preguntas integrado en equipo, binas o tríos
investigando en los medios informativos convenientes y a tu alcance ¡adelante¡
1. ¿Qué es el Universo?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2 ¿Por qué existe?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3. ¿Cómo está formado?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
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CONTENIDOS: El Universo
Teoría de ―La gran explosión‖; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones.
Características de los cuerpos cósmicos: dimensiones, tipos; radiación electromagnética que emiten,
evolución de las estrellas; componentes de las galaxias, entre otras. La Vía Láctea y el Sol.
Astronomía y sus procedimientos de investigación: observación, sistematización de datos, uso de
evidencia.
Interacción de la tecnología y la ciencia en el conocimiento del Universo.
APRENDIZAJES ESPERADOS
Identifica algunas de las ideas acerca del origen y evolución del Universo, y reconoce sus alcances y
limitaciones.
Describe algunos cuerpos que conforman al Universo: planetas, estrellas, galaxias y hoyos negros e
identifica evidencias que emplea la ciencia para determinar algunas de sus características.
Reconoce características de la ciencia, a partir de los métodos de investigación empleados en el
estudio del Universo y la búsqueda de mejores explicaciones.
Reconoce la relación de la tecnología y la ciencia, tanto en el estudio del Universo como en la
búsqueda de nuevas tecnologías.
99
4. ¿Qué lugar ocupamos en él?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. ¿Tiene un principio y un fin?
__________________________________________________ ___________________
Quizá éstas sean algunas de las preguntas más profundas que se ha planteado el ser
humano a lo largo de la historia. Una de las teorías más difundidas señala que toda la
materia del Universo se originó al salir desprendida luego de una gran explosión (Big Bang);
el Universo ha continuado en expansión y es posible que llegue a detenerse debido a las
fuerzas de atracción gravitacional. En tal caso, la materia empezaría a contraerse hasta
colapsarse en una gran implosión. El Universo podría nuevamente hacer explosión y así
efectuar un proceso cíclico expansión-contracción.
ACTIVIDAD 77
Investiga las ideas centrales de la teoría de la gran explosión y elabora un documento en el
que las expliques de acuerdo a la siguiente guía:
1) ¿Hace cuánto tiempo se originó el Universo?
2) ¿En qué consiste la teoría de la gran explosión?
3) ¿Cuáles son las bases de esta teoría?
4) ¿Cuál es el papel de la fuerza de gravedad en la estructura del Universo?
Recuerda que a partir de la información acumulada puedes construir conocimiento para darlo
a conocer a los que te rodean.
ACTIVIDAD 78
El objetivo del siguiente proyecto es que describas algunas características de los cuerpos
que componen el Universo, auxíliate de las direcciones electrónicas que se indican a
continuación, se plantean algunas preguntas interesantes relacionadas con la estructura del
Universo las cuales ofrecen una explicación.
1. Realiza en tu libreta las descripciones con base en las siguientes preguntas:
¿Qué es el año luz?
¿Qué son los hoyos negros?
¿Cuántas estrellas hay?
¿Por qué brillan las estrellas?
¿Por qué Venus brilla tanto?
¿Cómo se formó el Universo?
¿El Universo es infinito?
¿De qué están hechos los anillos de Saturno?
¿Cuántos planetas tienen anillos?
¿Qué es el cinturón de Kuiper?
¿De dónde vienen los cometas?
¿Qué forma tiene el Universo?
¿Tiene rotación el Sol?
¿Por qué las estrellas son de colores?
4. ¿Qué lugar ocupamos en él?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
5. ¿Tiene un principio y un fin?
__________________________________________________ ___________________
Quizá éstas sean algunas de las preguntas más profundas que se ha planteado el ser
humano a lo largo de la historia. Una de las teorías más difundidas señala que toda la
materia del Universo se originó al salir desprendida luego de una gran explosión (Big Bang);
el Universo ha continuado en expansión y es posible que llegue a detenerse debido a las
fuerzas de atracción gravitacional. En tal caso, la materia empezaría a contraerse hasta
colapsarse en una gran implosión. El Universo podría nuevamente hacer explosión y así
efectuar un proceso cíclico expansión-contracción.
ACTIVIDAD 77
Investiga las ideas centrales de la teoría de la gran explosión y elabora un documento en el
que las expliques de acuerdo a la siguiente guía:
1) ¿Hace cuánto tiempo se originó el Universo?
2) ¿En qué consiste la teoría de la gran explosión?
3) ¿Cuáles son las bases de esta teoría?
4) ¿Cuál es el papel de la fuerza de gravedad en la estructura del Universo?
Recuerda que a partir de la información acumulada puedes construir conocimiento para darlo
a conocer a los que te rodean.
ACTIVIDAD 78
El objetivo del siguiente proyecto es que describas algunas características de los cuerpos
que componen el Universo, auxíliate de las direcciones electrónicas que se indican a
continuación, se plantean algunas preguntas interesantes relacionadas con la estructura del
Universo las cuales ofrecen una explicación.
1. Realiza en tu libreta las descripciones con base en las siguientes preguntas:
¿Qué es el año luz?
¿Qué son los hoyos negros?
¿Cuántas estrellas hay?
¿Por qué brillan las estrellas?
¿Por qué Venus brilla tanto?
¿Cómo se formó el Universo?
¿El Universo es infinito?
¿De qué están hechos los anillos de Saturno?
¿Cuántos planetas tienen anillos?
¿Qué es el cinturón de Kuiper?
¿De dónde vienen los cometas?
¿Qué forma tiene el Universo?
¿Tiene rotación el Sol?
¿Por qué las estrellas son de colores?
100
¿A qué distancia están las constelaciones?
¿Está vacío el espacio?
¿Son lo mismo las nebulosas que las galaxias?
¿Pueden chocar los planetas?
¿Cómo nacen las estrellas?
¿Puede un planeta salirse de su órbita?
¿Qué es un pulsar?
¿En qué dirección se ve el centro del Universo?
¿Qué hay afuera del Universo?
¿Es verdad que con el telescopio vemos el pasado?
¿De qué está hecho el Universo?
¿Qué es una galaxia?
¿Cómo llamamos a nuestra galaxia?
¿Cuántas estrellas tiene?
¿En qué lugar de nuestra galaxia nos encontramos?
¿Qué es una estrella?
¿Qué fuerzas actúan en el interior de una estrella?
¿Cuántos tipos de estrellas existen?
¿Cuál es la edad del Universo?
¿Hace cuánto que se formó la Tierra?
Consulta estas direcciones en las que puedes encontrar algunas respuestas.:
http://home.earthlink.net/-umuri/entrada.html
http://astropatio.blogspot.mx/2011/02/101-preguntas-clasicas-de-astronomia-12.html
http://www.astro.uson.mx/INFORMATICA/divulgacion/preguntas/preguntas.htm
2. Con la información que obtengas, completa la siguiente tabla:
3. Enseguida, elabora una presentación en diapositivas electrónicas y, de ser posible,
observa la proyección del video‖ En la orilla del océano cósmico‖, de la colección
―Cosmos‖, De Carl Sagan, disponible en youtube.com
Astronomía y sus procedimientos de investigación: observación, sistematización de
datos, uso de evidencia Interacción de la tecnología y la ciencia en el conocimiento del
Universo
¿A qué distancia están las constelaciones?
¿Está vacío el espacio?
¿Son lo mismo las nebulosas que las galaxias?
¿Pueden chocar los planetas?
¿Cómo nacen las estrellas?
¿Puede un planeta salirse de su órbita?
¿Qué es un pulsar?
¿En qué dirección se ve el centro del Universo?
¿Qué hay afuera del Universo?
¿Es verdad que con el telescopio vemos el pasado?
¿De qué está hecho el Universo?
¿Qué es una galaxia?
¿Cómo llamamos a nuestra galaxia?
¿Cuántas estrellas tiene?
¿En qué lugar de nuestra galaxia nos encontramos?
¿Qué es una estrella?
¿Qué fuerzas actúan en el interior de una estrella?
¿Cuántos tipos de estrellas existen?
¿Cuál es la edad del Universo?
¿Hace cuánto que se formó la Tierra?
Consulta estas direcciones en las que puedes encontrar algunas respuestas.:
http://home.earthlink.net/-umuri/entrada.html
http://astropatio.blogspot.mx/2011/02/101-preguntas-clasicas-de-astronomia-12.html
http://www.astro.uson.mx/INFORMATICA/divulgacion/preguntas/preguntas.htm
2. Con la información que obtengas, completa la siguiente tabla:
3. Enseguida, elabora una presentación en diapositivas electrónicas y, de ser posible,
observa la proyección del video‖ En la orilla del océano cósmico‖, de la colección
―Cosmos‖, De Carl Sagan, disponible en youtube.com
Astronomía y sus procedimientos de investigación: observación, sistematización de
datos, uso de evidencia Interacción de la tecnología y la ciencia en el conocimiento del
Universo
101
ACTIVIDAD 79
Ante lo basto que es el Universo no debemos permanecer como espectadores, hay que
reconocer que la ciencia para investigar utiliza métodos para conocer el Universo y
establecer la búsqueda de mejores explicaciones.
1. Investiga: ¿qué hace una persona que ve detenidamente el Universo? Cuando esa
persona examina el Universo: ¿qué hace con los datos obtenidos? ¿qué es una
evidencia?
Es muy recurrente que los procedimientos de investigación de la Astronomía, sea mediante
procedimientos de análisis de la información que nos llega a través de los fotones, que son
nuestra única información. Esto se hace en forma directa o indirecta. Directa, es la
observación de los fotones en forma organizada (telescopios de diferente frecuencia).
Indirecta, es el análisis espectroscópico, así como el comportamiento de los fotones,
cotejando con experimentos que podemos hacer en el laboratorio.
2. Consulta y contesta:
Cuando consultas fuentes fidedignas o seguras haces acopio de información que
luego debes analizarla.
a) ¿En qué consiste el análisis de la información?
b) Del Universo obtenemos información de los fotones como fuente única ¿qué son?
c) Si se obtiene esta información de telescopios de diferente frecuencia ¿a qué se
refiere?
d) Especifica: ¿qué diferencia hay entre observación directa e indirecta?
e) ¿Qué es un análisis espectroscópico?
ACTIVIDAD 80
La principal información del espacio la obtienen los astrónomos de la investigación de las
ondas electromagnéticas de distintas frecuencias. Vamos ahora a indagar cómo la
astronomía actual emplea diversas tecnologías para conocer el cosmos. Entre éstas
destacan los telescopios y los radiotelescopios; éstos, a diferencia de aquéllos, captan las
ondas electromagnéticas de distinta frecuencia emitidas por las estrellas y galaxias, como lo
son la radiación infrarroja, las ondas de radio, los rayos X y las ondas luminosas.
En las direcciones electrónicas que se citan, encontrarán información, imágenes y
simulaciones que explican el funcionamiento de los diferentes aparatos que utilizan los
científicos para estudiar el Universo.
http://www.xtec.es/recursos/astronom/indexs.htm
http://www.astromia.com/fotohistoria/radiotele.htm
http://www.ifir.edu.ar/%7Ehnavone/cachicompu/optica/telescopio/radiotelescopios/radiotel.ht
m
ACTIVIDAD 79
Ante lo basto que es el Universo no debemos permanecer como espectadores, hay que
reconocer que la ciencia para investigar utiliza métodos para conocer el Universo y
establecer la búsqueda de mejores explicaciones.
1. Investiga: ¿qué hace una persona que ve detenidamente el Universo? Cuando esa
persona examina el Universo: ¿qué hace con los datos obtenidos? ¿qué es una
evidencia?
Es muy recurrente que los procedimientos de investigación de la Astronomía, sea mediante
procedimientos de análisis de la información que nos llega a través de los fotones, que son
nuestra única información. Esto se hace en forma directa o indirecta. Directa, es la
observación de los fotones en forma organizada (telescopios de diferente frecuencia).
Indirecta, es el análisis espectroscópico, así como el comportamiento de los fotones,
cotejando con experimentos que podemos hacer en el laboratorio.
2. Consulta y contesta:
Cuando consultas fuentes fidedignas o seguras haces acopio de información que
luego debes analizarla.
a) ¿En qué consiste el análisis de la información?
b) Del Universo obtenemos información de los fotones como fuente única ¿qué son?
c) Si se obtiene esta información de telescopios de diferente frecuencia ¿a qué se
refiere?
d) Especifica: ¿qué diferencia hay entre observación directa e indirecta?
e) ¿Qué es un análisis espectroscópico?
ACTIVIDAD 80
La principal información del espacio la obtienen los astrónomos de la investigación de las
ondas electromagnéticas de distintas frecuencias. Vamos ahora a indagar cómo la
astronomía actual emplea diversas tecnologías para conocer el cosmos. Entre éstas
destacan los telescopios y los radiotelescopios; éstos, a diferencia de aquéllos, captan las
ondas electromagnéticas de distinta frecuencia emitidas por las estrellas y galaxias, como lo
son la radiación infrarroja, las ondas de radio, los rayos X y las ondas luminosas.
En las direcciones electrónicas que se citan, encontrarán información, imágenes y
simulaciones que explican el funcionamiento de los diferentes aparatos que utilizan los
científicos para estudiar el Universo.
http://www.xtec.es/recursos/astronom/indexs.htm
http://www.astromia.com/fotohistoria/radiotele.htm
http://www.ifir.edu.ar/%7Ehnavone/cachicompu/optica/telescopio/radiotelescopios/radiotel.ht
m
102
1. Con base en la información obtenida, elabora un reporte en el que expliquen lo
siguiente:
a. Simulaciones: Breve historia del telescopio. El nuevo telescopio espacial
Hubble, ¿Cómo funciona?
b. ¿Qué son los radiotelescopios?
c. ¿Cómo se clasifican?
d. ¿Cuál es su tecnología?
e. ¿Cuáles son las principales semejanzas y diferencias entre los radiotelescopios
y los telescopios ópticos de reflexión?
f. ¿De qué forma ha servido el desarrollo de la tecnología en el avance de los
conocimientos astronómicos?
g. ¿Cuáles son los usos sociales?
2. Presenta tu trabajo en plenaria. Recuerda que es muy importante cuidar la elaboración
de los textos, organizar la información y emplear tu creatividad para la comunicación
de la información.
3. Organizado en equipo de trabajo con tres compañeros, realicen las actividades que
les permitirán conocer la información que llega del espacio en forma de ondas
electromagnéticas. En el bloque 4 estudiaste las ondas electromagnéticas. Repasa
para que expliques y entiendas:
a. ¿Qué son las ondas electromagnéticas?
b. ¿Por qué tienen diferentes frecuencias?
c. ¿A qué se refiere este término? Explíquenlo.
d. ¿Qué utilidad tienen las ondas electromagnéticas en el conocimiento del
Universo?
ACTIVIDAD 81
La búsqueda de respuestas a las incógnitas acerca del origen y composición del Universo,
originaron que se formara otra rama científica: la radioastronomía, y un instrumento: el
radiotelescopio. Sabemos que los cuerpos celestes están a distancias tan grandes que
solamente se reciben sus radiaciones y éstas forman parte del espectro electromagnético.
1. Explica a qué se refiere lo anterior.
2. Consigue un esquema del espectro electromagnético como el que se te presenta y en
él marca cómo es la longitud de las ondas en cada zona, obtén las frecuencias
correspondientes, y responde:
a. ¿En qué sección es mayor la longitud de onda?
b. ¿En dónde se identifica la frecuencia mayor? (Recuerda que cuando vas a
responder alguna pregunta debes decodificar el mensaje de manera
conveniente)
1. Con base en la información obtenida, elabora un reporte en el que expliquen lo
siguiente:
a. Simulaciones: Breve historia del telescopio. El nuevo telescopio espacial
Hubble, ¿Cómo funciona?
b. ¿Qué son los radiotelescopios?
c. ¿Cómo se clasifican?
d. ¿Cuál es su tecnología?
e. ¿Cuáles son las principales semejanzas y diferencias entre los radiotelescopios
y los telescopios ópticos de reflexión?
f. ¿De qué forma ha servido el desarrollo de la tecnología en el avance de los
conocimientos astronómicos?
g. ¿Cuáles son los usos sociales?
2. Presenta tu trabajo en plenaria. Recuerda que es muy importante cuidar la elaboración
de los textos, organizar la información y emplear tu creatividad para la comunicación
de la información.
3. Organizado en equipo de trabajo con tres compañeros, realicen las actividades que
les permitirán conocer la información que llega del espacio en forma de ondas
electromagnéticas. En el bloque 4 estudiaste las ondas electromagnéticas. Repasa
para que expliques y entiendas:
a. ¿Qué son las ondas electromagnéticas?
b. ¿Por qué tienen diferentes frecuencias?
c. ¿A qué se refiere este término? Explíquenlo.
d. ¿Qué utilidad tienen las ondas electromagnéticas en el conocimiento del
Universo?
ACTIVIDAD 81
La búsqueda de respuestas a las incógnitas acerca del origen y composición del Universo,
originaron que se formara otra rama científica: la radioastronomía, y un instrumento: el
radiotelescopio. Sabemos que los cuerpos celestes están a distancias tan grandes que
solamente se reciben sus radiaciones y éstas forman parte del espectro electromagnético.
1. Explica a qué se refiere lo anterior.
2. Consigue un esquema del espectro electromagnético como el que se te presenta y en
él marca cómo es la longitud de las ondas en cada zona, obtén las frecuencias
correspondientes, y responde:
a. ¿En qué sección es mayor la longitud de onda?
b. ¿En dónde se identifica la frecuencia mayor? (Recuerda que cuando vas a
responder alguna pregunta debes decodificar el mensaje de manera
conveniente)
103
c. Elabora un reporte utilizando los datos encontrados.
ACTIVIDAD 82
En ciencias es usual el uso de las analogías. En el caso que nos ocupa se utiliza la analogía
para conocer cómo se manifiesta el espectro electromagnético al trabajar un metal en una
fundidora por su comportamiento semejante.
1. Investiga o indaga ¿qué colores adquiere un metal cuando se va fundiendo?
2. Si emite una radiación visible, ¿de qué color es?
3. Conforme se sigue calentando, ¿qué color se aprecia?
4. ¿Qué crees que emite? Fundaméntalo..
5. Eso significa que estamos en la zona de radiación ¿cuál es esta?
6. Localicen en el esquema del espectro electromagnético estas zonas de radiación
integrados en equipo y expongan su resultado en plenaria.
Si este ejemplo lo llevamos a los cuerpos celestes, en especial a las estrellas, al analizar su
longitud de onda o su frecuencia, se encuentra: su temperatura, su color, qué elementos las
forman, la distancia desde la Tierra en que se localizan y qué edad tienen (recuerdan que las
estrellas cumplen un ciclo: nacen, envejecen y mueren).
7. En equipo investiguen las siguientes características del Sol y de varias estrellas que
ustedes designen (Aldebarán, Betelgeuse, Estrella Polar, etc.). y completen este
cuadro:
8. A continuación expliquen cómo se han determinado esos valores.
9. ¿Qué papel desempeñan los diversos tipos de radiación electromagnética que emiten
estos cuerpos celestes, en la determinación de estos valores?
c. Elabora un reporte utilizando los datos encontrados.
ACTIVIDAD 82
En ciencias es usual el uso de las analogías. En el caso que nos ocupa se utiliza la analogía
para conocer cómo se manifiesta el espectro electromagnético al trabajar un metal en una
fundidora por su comportamiento semejante.
1. Investiga o indaga ¿qué colores adquiere un metal cuando se va fundiendo?
2. Si emite una radiación visible, ¿de qué color es?
3. Conforme se sigue calentando, ¿qué color se aprecia?
4. ¿Qué crees que emite? Fundaméntalo..
5. Eso significa que estamos en la zona de radiación ¿cuál es esta?
6. Localicen en el esquema del espectro electromagnético estas zonas de radiación
integrados en equipo y expongan su resultado en plenaria.
Si este ejemplo lo llevamos a los cuerpos celestes, en especial a las estrellas, al analizar su
longitud de onda o su frecuencia, se encuentra: su temperatura, su color, qué elementos las
forman, la distancia desde la Tierra en que se localizan y qué edad tienen (recuerdan que las
estrellas cumplen un ciclo: nacen, envejecen y mueren).
7. En equipo investiguen las siguientes características del Sol y de varias estrellas que
ustedes designen (Aldebarán, Betelgeuse, Estrella Polar, etc.). y completen este
cuadro:
8. A continuación expliquen cómo se han determinado esos valores.
9. ¿Qué papel desempeñan los diversos tipos de radiación electromagnética que emiten
estos cuerpos celestes, en la determinación de estos valores?
104
10. ¿Cómo se ha llegado a saber de qué sustancias están compuestos los cuerpos
celestes? ¿De qué están compuestos el Sol, Marte y alguna de las estrellas con las
que acaban de trabajar?
ACTIVIDAD 83
El espacio está surcado por ondas electromagnéticas. Diversos cuerpos celestes se han
podido localizar por medio de las ondas electromagnéticas que emiten. En 1963, en el
observatorio de Monte Palomar, en Estados Unidos los astrónomos identificaron un cuerpo
celeste que emitía una gran radiación en forma de radiofrecuencia.
1 Investiga algo sobre el observatorio de Monte Palomar y sus características
2 Localicen en su esquema del espectro electromagnético las ondas de radio y anoten
cómo es la longitud de la onda y su frecuencia.
3. Ahora investiga ¿Qué son los quásares?.
4. Logras imaginar ¿en dónde están?
5. ¿Qué aportaciones ofrece el conocimiento de los quásares y los pulsares?
6. ¿Qué es un año luz?
7. Como ya conoces la velocidad de la luz, calcula ¿a cuántos kilómetros equivale un
año luz?
8. ¿Qué estudia la radioastronomía?
9. ¿Y en México son relevantes los estudios de astronomía?
10. Investiga algunas contribuciones hechas por astrónomos mexicanos. Detalla en qué
consisten.
10. ¿Cómo se ha llegado a saber de qué sustancias están compuestos los cuerpos
celestes? ¿De qué están compuestos el Sol, Marte y alguna de las estrellas con las
que acaban de trabajar?
ACTIVIDAD 83
El espacio está surcado por ondas electromagnéticas. Diversos cuerpos celestes se han
podido localizar por medio de las ondas electromagnéticas que emiten. En 1963, en el
observatorio de Monte Palomar, en Estados Unidos los astrónomos identificaron un cuerpo
celeste que emitía una gran radiación en forma de radiofrecuencia.
1 Investiga algo sobre el observatorio de Monte Palomar y sus características
2 Localicen en su esquema del espectro electromagnético las ondas de radio y anoten
cómo es la longitud de la onda y su frecuencia.
3. Ahora investiga ¿Qué son los quásares?.
4. Logras imaginar ¿en dónde están?
5. ¿Qué aportaciones ofrece el conocimiento de los quásares y los pulsares?
6. ¿Qué es un año luz?
7. Como ya conoces la velocidad de la luz, calcula ¿a cuántos kilómetros equivale un
año luz?
8. ¿Qué estudia la radioastronomía?
9. ¿Y en México son relevantes los estudios de astronomía?
10. Investiga algunas contribuciones hechas por astrónomos mexicanos. Detalla en qué
consisten.
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