Download - LPA-CIENCIAS-2-V2-1DE3
IICIENCIAS
II
Énfasis en Física
2do Grado Volumen II
SUSTITUIR
Físi
ca2d
o G
rado
Vo
lum
en II
CIEN
CIA
S
CIEN2 LA vol2 portada.indd 1 9/3/07 3:31:09 PM
Ciencias II. Énfasis en Física. Volumen II, fue elaborado en la Coordinación de Informática Educativa del Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa (ILCE), de acuerdo con el convenio de colaboración entre la Subsecretaría de Educación Básica y el ILCE.
SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICAJosefina Vázquez Mota
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN BÁSICAJosé Fernando González Sánchez
Dirección General de Materiales EducativosMaría Edith Bernáldez Reyes
Dirección de Desarrollo e Innovaciónde Materiales Educativos
Subdirección de Desarrollo e Innovaciónde Materiales Educativos para la Educación Secundaria
Dirección Editorial
INSTITUTO LATINOAMERICANO DE LA COMUNICACIÓN EDUCATIVA
Dirección GeneralManuel Quintero Quintero
Coordinación de Informática EducativaFelipe Bracho Carpizo
Dirección Académica GeneralEnna Carvajal Cantillo
Coordinación AcadémicaVíctor Gálvez Díaz
Asesoría académicaMaría Teresa Rojano Ceballos (DME-Cinvestav)Judith Kalman Landman (DIE-Cinvestav)(Convenio ILCE-Cinvestav, 2005)
AutoresMirena De Olaizola León, Alejandra González Dávila, Hilda Victoria Infante Cosío, Oliverio Jitrik Mercado, Helena Lluis Arroyo, Abraham Pita Larrañaga, Juan José Sánchez Castro
ColaboraciónLeonor Díaz Mora, Margarita Petrich Moreno
Coordinación editorialSandra Hussein Domínguez
EdiciónPaloma Zubieta López
Primera edición, 2007 (ciclo escolar 2007-2008)
D.R. © Secretaría de Educación Pública, 2007 Argentina 28, Centro, 06020, México, D.F.
ISBN 978-970-790-954-0 (obra completa)ISBN 978-968-01-1453-5 (volumen II)
Impreso en MéxicoDistribución gratuita-ProhibiDa su venta
Servicios editorialesDirección de arte y diseño:Rocío Mireles Gavito
Diagramación:Fernando Villafán, Víctor M. Vilchis Enríquez
Iconografía:Cynthia Valdespino, Fernando Villafán
Ilustración:Imanimastudio, Curro Gómez, Carlos Lara, Juan Carlos Díaz, José Luis Díaz, Mayanin Ángeles, Víctor Eduardo Sandoval
Fotografía:Art Explotion 2007, Kurt Hollander, Cynthia Valdespino, Fernando Villafán
CIENCIAS I
Mapa-índice
Clave de logos
BLOqUE 3 Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que no percibimos
secuencia14 ¿qué percibimos de las cosas?
secuencia15 ¿Para qué sirven los modelos?
secuencia16 ¿De qué está hecha la materia?
secuencia17 ¿Cómo se organiza la materia?
secuencia18 ¿Hace calor?
secuencia19 ¿Puede inflarse un globo sin soplarle?
secuencia20 ¿Por qué cambia de estado el agua?
proyecto 3 Un modelo de barco de vapor
Evaluación Bloque 3
BLOqUE 4 Manifestaciones de la estructura interna de la materia
secuencia21 ¿De qué están hechas las moléculas?
secuencia22 ¿qué hay en el átomo?
secuencia23 ¿Por qué enciende un foco?
secuencia24 ¿Cómo se genera el magnetismo?
secuencia25 ¿Existe la luz invisible?
proyecto 4 Maqueta de una planta generadora de electricidad
Evaluación Bloque 4
BLOqUE 5 Conocimiento, sociedad y tecnología
proyecto 5 Origen y evolución del Universo: una línea del tiempo
proyecto 6 Un díptico sobre las aplicaciones de la Física en el área
de la salud
Bibliografía
4
9
10
12
22
34
44
56
68
78
88
98
104
106
116
124
132
142
154
160
166
168
176
182
�
BLO
qU
E 1
El
mo
vim
ien
to.
La d
esc
rip
ció
n d
e l
os
cam
bio
s en
la N
atu
rale
za
SEC
UEN
CIA
STE
MA
SD
ESTR
EzA
SA
CTI
TUD
ESPE
RSP
ECTI
VA
SR
ECU
RSO
S TE
CN
OLÓ
GIC
OS
1 ¿R
ealm
ente
se
mue
ve?
Perc
epci
ón d
el m
ovim
ient
o.Pu
nto
de re
fere
ncia
y p
osic
ión.
Des
crib
ir el
mov
imie
nto
de u
n ob
jeto
co
n ba
se e
n el
son
ido
y la
luz
que
emit
e.
Valo
rar
el p
apel
que
jueg
an lo
s se
ntid
os e
n la
per
cepc
ión
del
mov
imie
nto.
CTS
Vide
o: ¿
Cóm
o sa
ber
si a
lgo
se m
ueve
?In
tera
ctiv
o: E
scuc
hand
o el
mov
imie
nto
2 ¿C
ómo
se m
ueve
n la
s co
sas?
Des
crip
ción
del
mov
imie
nto.
Tr
ayec
toria
y d
espl
azam
ient
o.Ve
loci
dad
y ra
pide
z.
Repr
esen
taci
ón g
ráfic
a po
sici
ón-
tiem
po.
Des
crib
ir el
mov
imie
nto
de a
lgun
os
cuer
pos.
Cons
trui
r un
mod
elo
que
desc
riba
la
tray
ecto
ria, d
espl
azam
ient
o y
rapi
dez
de u
n m
óvil.
Ca
lcul
ar la
rapi
dez
de u
n cu
erpo
en
mov
imie
nto.
Valo
rar
la u
tilid
ad d
e lo
s co
ncep
tos
físi
cos
en e
l mun
do q
ue n
os ro
dea.
N
atur
alez
a de
la c
ienc
iaVi
deo:
El U
nive
rso
en m
ovim
ient
oIn
tera
ctiv
o: D
e Ce
rrit
os a
Vill
a Ri
ca
3 ¿Q
ué o
nda
con
la o
nda?
Mov
imie
nto
ondu
lato
rio.
Cara
cter
ísti
cas
del s
onid
o.An
aliz
ar la
for
ma
en la
que
se
prod
ucen
ond
as e
n el
agu
a.
Infe
rir c
ómo
se p
ropa
ga e
l son
ido.
Valo
rar
la u
tilid
ad d
el c
onoc
imie
nto
sobr
e la
s on
das
para
pre
veni
r de
sast
res.
CTS
Vide
o: O
ndas
y d
esas
tres
Inte
ract
ivo:
Ond
as t
rans
vers
ales
y lo
ngit
udin
ales
4 ¿C
ómo
caen
los
cuer
pos?
Cam
bio
de v
eloc
idad
. Ca
ída
libre
.La
s ex
plic
acio
nes
de A
ristó
tele
s y
Gal
ileo.
Dis
eñar
un
expe
rimen
to d
e ca
ída
libre
. Ap
licar
los
conc
epto
s as
ocia
dos
a la
ca
ída
libre
. In
ferir
cóm
o va
ría la
vel
ocid
ad d
e lo
s cu
erpo
s qu
e ru
edan
por
un
plan
o in
clin
ado.
Id
enti
ficar
las
mag
nitu
des
invo
lucr
adas
en
dist
into
s ti
pos
de
mov
imie
ntos
rect
ilíne
os.
Valo
rar
las
apor
taci
ones
de
Gal
ileo
en
la c
onst
rucc
ión
del c
onoc
imie
nto
cien
tífic
o.
His
toria
de
la c
ienc
iaN
atur
alez
a de
la c
ienc
iaVi
deo:
¿Q
ué p
asa
cuan
do s
e ac
eler
a?In
tera
ctiv
o: ¿
Cuál
cae
prim
ero
5 ¿D
ónde
est
án lo
s al
pini
stas
?G
ráfic
as p
ara
repr
esen
tar
el
mov
imie
nto
acel
erad
o.
Acel
erac
ión
com
o ra
zón
de c
ambi
o de
la
vel
ocid
ad e
n el
tie
mpo
.
Hac
er g
ráfic
as d
e di
stan
cia
cont
ra
tiem
po.
Hac
er u
na g
ráfic
a de
pos
ició
n co
ntra
ti
empo
. In
terp
reta
r gr
áfica
s de
dif
eren
tes
mov
imie
ntos
ace
lera
dos.
Valo
rar
la u
tilid
ad d
e la
s gr
áfica
s pa
ra
repr
esen
tar
cam
bios
, tan
to e
n la
ci
enci
a co
mo
en la
vid
a co
tidi
ana.
CTS
Vide
o: ¿
Cóm
o gr
afica
r? In
tera
ctiv
o: A
cele
raci
ón
Proy
ecto
inve
stig
ació
n 1
¿Cóm
o de
tect
ar u
n si
smo
con
un d
ispo
siti
vo c
aser
o?
Dis
eño
de u
n si
smos
copi
o o
sism
ógra
fo.
Ond
as s
ísm
icas
, int
ensi
dad
y ti
empo
de
dura
ción
del
mov
imie
nto
de u
n te
rrem
oto.
Iden
tific
ar la
s ca
usas
y lo
s ef
ecto
s de
la
s on
das
sísm
icas
. O
bten
er in
form
ació
n di
rect
a so
bre
riesg
os s
ísm
icos
y m
edid
as d
e se
gurid
ad e
n la
com
unid
ad.
Iden
tific
ar p
or m
edio
de
un
sism
osco
pio
las
fuer
zas
y ot
ras
mag
nitu
des
de u
n si
smo.
Valo
rar
el u
so d
e di
spos
itiv
os
tecn
ológ
icos
en
la p
reve
nció
n de
de
sast
res.
CTS
Inte
ract
ivo:
¿Có
mo
dete
ctar
un
sism
o co
n un
dis
posi
tivo
ca
sero
�
BLO
qU
E 2
Las
fuerz
as.
La e
xp
lica
ció
n d
e l
os
cam
bio
s SE
CU
ENC
IAS
TEM
AS
DES
TREz
AS
AC
TITU
DES
PER
SPEC
TIV
AS
REC
UR
SOS
TEC
NO
LÓG
ICO
S
6 ¿P
or q
ué c
ambi
a el
m
ovim
ient
o?Es
tado
de
mov
imie
nto.
La
idea
de
fuer
za e
n la
cot
idia
neid
ad.
Inte
racc
ione
s po
r co
ntac
to y
a d
ista
ncia
.
Anal
izar
las
form
as d
e m
odifi
car
el m
ovim
ient
o de
dis
tint
os o
bjet
os.
Iden
tific
ar la
s in
tera
ccio
nes
caus
ante
s de
l mov
imie
nto
de u
n ob
jeto
. El
abor
ar h
ipót
esis
sob
re la
s fu
erza
s qu
e in
terv
iene
n en
los
cam
bios
de
l est
ado
de m
ovim
ient
o.
Valo
rar
la u
tilid
ad d
el c
onoc
imie
nto
sobr
e la
s fu
erza
s pa
ra e
xplic
ar lo
s ca
mbi
os.
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
El m
ovim
ient
o ca
mbi
a… ¿
en la
Tie
rra
y en
el
espa
cio?
In
tera
ctiv
o: E
l exp
erim
ento
de
Gal
ileo
7 ¿P
or q
ué s
e m
ueve
n la
s co
sas?
Cam
bios
en
el e
stad
o de
mov
imie
nto
de
un o
bjet
o.
Cara
cter
ísti
cas
vect
oria
les
de la
fue
rza.
Fu
erza
resu
ltan
te.
Sum
a de
fue
rzas
por
mét
odos
grá
ficos
.
Anal
izar
alg
unas
sit
uaci
ones
cot
idia
nas
dond
e in
tera
ctúa
n fu
erza
s. In
ferir
la d
irecc
ión
del m
ovim
ient
o de
un
cuer
po a
plic
ando
fue
rza
sobr
e él
.Re
pres
enta
r la
s fu
erza
s qu
e ac
túan
en
mov
imie
ntos
cot
idia
nos
utili
zand
o ve
ctor
es.
Calc
ular
la re
sult
ante
de
un s
iste
ma
de f
uerz
as.
Valo
rar
las
vent
ajas
de
utili
zar
vect
ores
pa
ra p
rede
cir
la d
irecc
ión
de u
n m
ovim
ient
o.
Nat
ural
eza
de la
cie
ncia
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
Fue
rzas
¡en
acci
ón!
Inte
ract
ivo:
La
resu
ltan
te d
e un
a fu
erza
8 ¿C
uále
s so
n la
s ca
usas
del
m
ovim
ient
o?D
escr
ipci
ón y
Pre
dicc
ión
del m
ovim
ient
o m
edia
nte
las
leye
s de
New
ton.
Id
enti
ficar
la p
ropi
edad
de
iner
cia
de la
mat
eria
. In
ferir
la p
ropo
rció
n qu
e ex
iste
ent
re f
uerz
a y
acel
erac
ión.
Id
enti
ficar
las
fuer
zas
de a
cció
n y
reac
ción
en
un m
ovim
ient
o.
Apre
ciar
la im
port
anci
a de
la 2
da. L
ey d
e N
ewto
n en
la d
escr
ipci
ón y
pre
dicc
ión
de
cual
quie
r ti
po d
e m
ovim
ient
o.
His
toria
de
la c
ienc
iaN
atur
alez
a de
la c
ienc
iaVi
deo:
La
iner
cia
Inte
ract
ivo:
Fue
rza
y ac
eler
ació
nIn
tera
ctiv
o: T
erce
ra L
ey d
e N
ewto
n
9 ¿L
a m
ater
ia a
trae
a la
mat
eria
?La
gra
vita
ción
uni
vers
al.
Mov
imie
nto
circ
ular
.M
asa
y pe
so.
Des
crib
ir la
s ca
ract
erís
tica
s de
l mov
imie
nto
circ
ular
. In
ferir
cóm
o de
pend
e la
inte
racc
ión
grav
itac
iona
l de
la d
ista
ncia
en
tre
obje
tos
de la
mis
ma
mas
a.
Calc
ular
el p
eso
de u
na p
erso
na s
obre
dif
eren
tes
cuer
pos
del S
iste
ma
Sola
r.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
la a
stro
nom
ía
para
alg
unos
pue
blos
. CT
SH
isto
ria d
e la
cie
ncia
Vide
o: L
a gr
avit
ació
n un
iver
sal
Inte
ract
ivo:
El p
eso
y la
gra
veda
d
10 ¿
Cóm
o se
uti
liza
la e
nerg
ía?
Fuen
tes
y ti
pos
de e
nerg
ía, s
us
tran
sfor
mac
ione
s y
sus
man
ifes
taci
ones
. Pr
inci
pio
de c
onse
rvac
ión
de la
ene
rgía
.
Iden
tific
ar lo
s di
stin
tos
sign
ifica
dos
de la
pal
abra
ene
rgía
. D
escr
ibir
las
tran
sfor
mac
ione
s de
ene
rgía
que
se
lleva
n a
cabo
en
algu
nos
fenó
men
os c
otid
iano
s.
Valo
rar
el u
so d
e fu
ente
s de
ene
rgía
m
enos
con
tam
inan
tes
que
el p
etró
leo.
Am
bien
tal
Vide
o: F
uent
es d
e en
ergí
aIn
tera
ctiv
o: ¿
Cóm
o se
tra
nsfo
rma
la e
nerg
ía
11 ¿
Qui
én in
vent
ó la
Mon
taña
Ru
sa?
Tran
sfor
mac
ione
s de
ene
rgía
pot
enci
al y
ci
néti
ca.
Iden
tific
ar la
influ
enci
a de
la m
asa
y la
alt
ura
en la
can
tida
d de
en
ergí
a qu
e ti
ene
un o
bjet
o an
tes
de d
ejar
lo c
aer.
Anal
izar
las
tran
sfor
mac
ione
s de
ene
rgía
pot
enci
al y
cin
étic
a qu
e se
lle
van
a ca
bo e
n un
a m
onta
ña r
usa.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
la im
agin
ació
n en
el q
ueha
cer
cien
tífic
o.
Valo
rar
la f
orm
a en
que
la id
ea d
e en
ergí
a si
mpl
ifica
alg
unas
des
crip
cion
es s
obre
el
mov
imie
nto.
Nat
ural
eza
de la
cie
ncia
Vide
o: E
nerg
ía m
ecán
ica
Inte
ract
ivo:
Mon
taña
Rus
a
12 ¿
Qué
rayo
s su
cede
aqu
í?Fo
rmas
de
elec
triz
ar o
bjet
os.
Fuer
za e
lect
rost
átic
a.
El e
lect
rosc
opio
. El
par
arra
yos.
Carg
a el
éctr
ica.
Des
crib
ir có
mo
se c
arga
n el
éctr
icam
ente
alg
unos
obj
etos
. Co
nstr
uir
un d
ispo
siti
vo: r
ehile
te e
lect
rost
átic
o.
Aplic
ar la
tec
nolo
gía
de u
n re
hile
te e
lect
rost
átic
o pa
ra id
enti
ficar
la
carg
a el
éctr
ica
de a
lgun
os o
bjet
os.
Valo
rar
el u
so d
e in
stru
men
tos
tecn
ológ
icos
par
a id
enti
ficar
var
iabl
es
físi
cas.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
pre
veni
r ac
cide
ntes
por
des
carg
as e
léct
ricas
.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
¡Ray
os y
cen
tella
s!In
tera
ctiv
o: E
lect
rosc
opio
virt
ual
13 ¿
Un
plan
eta
mag
néti
co?
Inte
racc
ione
s m
agné
tica
s. La
fue
rza
de a
trac
ción
y re
puls
ión
de p
olos
m
agné
tico
s. M
agne
tism
o te
rres
tre.
Form
as d
e im
anta
r.
Iden
tific
ar la
s in
tera
ccio
nes
mag
néti
cas.
Uti
lizar
her
ram
ient
as y
pro
cedi
mie
ntos
par
a im
anta
r al
guno
s ob
jeto
s.Co
nstr
uir
un d
ispo
siti
vo: b
rúju
la.
Valo
rar
el u
so d
e la
brú
jula
en
la
orie
ntac
ión
geog
ráfic
a.
CTS
Vide
o: ¡Q
ué p
lane
ta t
an a
trac
tivo
!In
tera
ctiv
o: Im
anes
en
acci
ón
Proy
ecto
de
iinve
stic
ació
n 2
Un
mod
elo
de p
uent
e pa
ra
repr
esen
tar
las
fuer
zas
que
actú
an e
n él
.
Fuer
zas
que
actú
an e
n pu
ente
s.Si
ntet
izar
info
rmac
ión
sobr
e co
ncep
tos
y fa
ctor
es e
n la
con
stru
cció
n de
pue
ntes
. O
bten
er in
form
ació
n di
rect
a pa
ra e
labo
rar
un m
odel
o de
pue
nte.
Co
nstr
uir
un m
odel
o de
pue
nte
que
repr
esen
te la
s fu
erza
s qu
e ac
túan
en
él.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
un
puen
te p
ara
evit
ar d
años
a c
ausa
de
desa
stre
s na
tura
les.
CTS
Inte
ract
ivo:
Pro
toti
po d
e un
pue
nte
colg
ante
�
BLO
qU
E 3
Las
inte
racc
ion
es
de l
a m
ate
ria.
U
n m
od
elo
para
desc
rib
ir l
o q
ue n
o p
erc
ibim
os
SEC
UEN
CIA
STE
MA
SD
ESTR
EzA
SA
CTI
TUD
ESPE
RSP
ECTI
VA
SR
ECU
RSO
S TE
CN
OLÓ
GIC
OS
14 ¿
Qué
per
cibi
mos
de
las
cosa
s?N
oció
n de
mat
eria
. Pr
opie
dade
s ge
nera
les
de la
m
ater
ia y
su
med
ició
n.
Anal
izar
alg
unas
pro
pied
ades
de
la
mat
eria
. Co
nstr
uir
un m
odel
o de
bal
anza
.Ap
licar
tec
nolo
gía
para
med
ir m
asa,
vol
umen
y d
ensi
dad.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
las
prop
ieda
des
de la
mat
eria
en
la
tom
a de
dec
isio
nes
sobr
e m
ater
iale
s de
uso
cot
idia
no.
CTS
Vide
o: ¿
Cuál
es s
on la
s pr
opie
dade
s ge
nera
les
y es
pecí
ficas
de
la m
ater
ia?
Inte
ract
ivo:
Mas
a, v
olum
en y
den
sida
d
15 ¿
Para
qué
sirv
en lo
s m
odel
os?
Mod
elos
cie
ntífi
cos.
Com
para
r la
s ca
ract
erís
tica
s de
al
guno
s m
odel
os.
Com
para
r di
vers
os m
odel
os.
Valo
rar
el p
apel
de
los
mod
elos
ci
entí
ficos
par
a ex
plic
ar y
pre
deci
r lo
que
suc
ede
en n
uest
ro e
ntor
no.
Nat
ural
eza
de la
cie
ncia
Vide
o: M
odel
ando
el U
nive
rso.
Vide
o: ¿
Cóm
o se
uti
lizan
los
mod
elos
?In
tera
ctiv
o: M
odel
os
16 ¿
De
qué
está
hec
ha la
mat
eria
?Es
truc
tura
de
la m
ater
ia.
Anal
izar
mat
eria
les
para
des
crib
ir su
est
ruct
ura
y ap
arie
ncia
ext
erna
.Id
enti
ficar
la a
port
ació
n de
Dal
ton
a lo
s m
odel
os d
e es
truc
tura
de
la
mat
eria
.
Valo
rar
el p
roce
so d
e ca
mbi
o en
la
s ex
plic
acio
nes
cien
tífic
as.
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
La
Gre
cia
atom
ista
Inte
ract
ivo:
Aris
tóte
les
y N
ewto
n
17 ¿
Cóm
o se
org
aniz
a la
mat
eria
?Te
oría
cin
étic
a de
par
tícu
las.
Cons
trui
r un
mod
elo
de lo
s es
tado
s de
agr
egac
ión
de la
m
ater
ia.
Des
crib
ir el
fen
ómen
o de
dif
usió
n en
un
líqui
do.
Apre
ciar
la im
port
anci
a de
los
esta
dos
de a
greg
ació
n en
la
difu
sión
de
sust
anci
as d
e us
o co
tidi
ano.
CTS
Vide
o: L
as m
il fo
rmas
de
la m
ater
iaIn
tera
ctiv
o: L
as m
oléc
ulas
se
orga
niza
n
18 ¿
Hac
e ca
lor?
Tran
sfor
mac
ión
entr
e ca
lor
y ot
ras
form
as d
e en
ergí
a.
Dif
eren
cias
ent
re c
alor
y
tem
pera
tura
. M
edic
ión
de t
empe
ratu
ra.
Tran
sfer
enci
a de
cal
or.
Rela
cion
ar la
tem
pera
tura
con
el
mov
imie
nto
de p
artí
cula
s. D
ifer
enci
ar c
alor
de
tem
pera
tura
. D
escr
ibir
tran
sfor
mac
ione
s de
en
ergí
a en
lasq
ue e
stá
pres
ente
el
calo
r.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
med
ir co
n pr
ecis
ión
la t
empe
ratu
ra.
CTS
Nat
ural
eza
de la
cie
ncia
Vide
o: T
erm
ómet
roVi
deo:
¿Es
lo m
ism
o ca
lor
que
tem
pera
tura
?In
tera
ctiv
o: M
ovim
ient
o de
las
mol
écul
as
19 P
uede
infla
rse
un g
lobo
sin
so
plar
le?
Pres
ión
en lí
quid
os y
gas
es.
Prin
cipi
o de
Pas
cal.
Pres
ión
atm
osfé
rica.
D
ifer
enci
as e
ntre
fue
rza
y pr
esió
n.
Iden
tific
ar la
s di
fere
ncia
s en
tre
fuer
za y
pre
sión
. Re
laci
onar
el m
odel
o de
par
tícu
las
con
el c
once
pto
de p
resi
ón.
Obs
erva
r el
efe
cto
de p
resi
ón
atm
osfé
rica.
Valo
rar
las
aplic
acio
nes
de la
pr
esió
n y
el v
acío
en
la p
rens
a hi
dráu
lica
y el
env
asad
o de
al
imen
tos.
CTS
Vide
o: P
rens
a hi
dráu
lica
Inte
ract
ivo:
Pre
sión
20 ¿
Por
qué
cam
bia
de e
stad
o el
ag
ua?
Cam
bios
de
esta
do d
e ag
rega
ción
de
la m
ater
ia.
Repr
esen
taci
ón g
ráfic
a de
los
cam
bios
de
esta
do.
Des
crib
ir lo
s ca
mbi
os e
n el
est
ado
de a
greg
ació
n.
Inte
rpre
tar
gráfi
cas
sobr
e lo
s ca
mbi
os d
e es
tado
.
Apre
ciar
la v
alid
ez d
e la
teo
ría
ciné
tica
par
a ex
plic
ar f
enóm
enos
de
la v
ida
coti
dian
a.
Apre
ciar
la im
port
anci
a de
la
Segu
nda
Ley
de N
ewto
n en
la
pred
icci
ón d
el m
ovim
ient
o.
CTS
Vide
o: ¿
Qué
ocu
rre
cuan
do h
ierv
e el
agu
a?In
tera
ctiv
o: C
ambi
os d
e es
tado
Proy
ecto
de
inve
stig
ació
n 3
Un
mod
elo
de b
arco
de
vapo
rM
áqui
nas
térm
icas
.D
escr
ibir
los
cono
cim
ient
os d
e pr
esió
n y
tem
pera
tura
en
un
mod
elo
de b
arco
de
vapo
r.
Valo
rar
la u
tilid
ad d
el v
apor
en
la
vida
cot
idia
na.
CTS
�
BLO
qU
E 4
Man
ifest
aci
on
es
de l
a e
stru
ctu
ra
in
tern
a d
e l
a m
ate
ria
SEC
UEN
CIA
STE
MA
SD
ESTR
EzA
SA
CTI
TUD
ESPE
RSP
ECTI
VA
SR
ECU
RSO
S TE
CN
OLÓ
GIC
OS
21 ¿
De
qué
está
n he
chas
las
mol
écul
as?
Mat
eria
les
cond
ucto
res,
sem
icon
duct
ores
y a
isla
ntes
.D
esco
mpo
sici
ón d
e la
luz.
Clas
ifica
r m
ater
iale
s po
r su
co
nduc
tivi
dad
eléc
tric
a.Re
laci
onar
la lu
z bl
anca
con
la
com
bina
ción
de
colo
res
e id
enti
ficar
los
colo
res
del e
spec
tro
lum
inos
o.
Valo
rar
la n
eces
idad
de
crea
r nu
evos
mod
elos
par
a av
anza
r en
el
con
ocim
ient
o de
la e
stru
ctur
a de
la m
ater
ia.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
Mez
clan
do c
olor
esIn
tera
ctiv
o: C
ondu
ctor
es
22 ¿
¿Qué
hay
en
el á
tom
o?M
odel
os a
tóm
icos
.Co
nsti
tuci
ón b
ásic
a de
l áto
mo.
Id
enti
ficar
las
cara
cter
ísti
cas
de
los
mod
elos
de
átom
o.
Cons
trui
r un
mod
elo
atóm
ico.
Valo
rar
el p
apel
de
los
mod
elos
at
ómic
os p
ara
com
pren
der
la
estr
uctu
ra d
e la
mat
eria
.
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
¿Cu
ál e
s el
prim
ero
mod
elo
atóm
ico
mod
erno
?In
tera
ctiv
o: C
onst
ruye
ndo
un á
tom
o
23 ¿
Por
qué
enci
ende
un
foco
?D
escu
brim
ient
o de
l ele
ctró
n.
Resi
sten
cia
eléc
tric
a.
Elec
trón
com
o po
rtad
or d
e ca
rga
eléc
tric
a.
Obs
erva
r lo
s ef
ecto
s de
la
corr
ient
e el
éctr
ica
al p
asar
por
un
mat
eria
l. Co
nstr
uir
un m
odel
o de
un
cond
ucto
r el
éctr
ico.
Valo
rar
el im
pact
o fa
mili
ar y
soc
ial
de a
lgun
os m
omen
tos
com
o la
ra
dio
y la
tel
evis
ión.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
Des
pués
de
la e
lect
ricid
ad: R
adio
y t
elev
isió
n In
tera
ctiv
o: R
esis
tenc
ia e
léct
rica
24 ¿
Cóm
o se
gen
era
el
mag
neti
smo?
Mag
neti
smo.
Indu
cció
n el
ectr
omag
néti
ca.
Anal
izar
cóm
o se
gen
era
el
mag
neti
smo
a pa
rtir
de la
el
ectr
icid
ad y
cóm
o se
gen
era
una
corr
ient
e el
éctr
ica
a pa
rtir
del
mag
neti
smo.
Apre
ciar
la im
port
anci
a de
la
indu
cció
n el
ectr
omag
néti
ca e
n la
vi
da c
otid
iana
.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
La
indu
cció
n de
Far
aday
en
nues
tro
sigl
oIn
tera
ctiv
o: G
ener
ació
n de
un
cam
po m
agné
tico
Inte
ract
ivo:
Indu
cció
n el
ectr
omag
néti
ca
25 ¿
Exis
te la
luz
invi
sibl
eRe
flexi
ón y
refr
acci
ón d
e la
luz.
Id
enti
ficar
el c
ompo
rtam
ient
o de
la
luz
al a
trav
esar
cie
rtos
obj
etos
. O
bser
var
la re
flexi
ón y
la
refr
acci
ón d
e la
luz.
Valo
rar
la im
port
anci
a pr
ácti
ca d
el
cono
cim
ient
o de
las
onda
s el
ectr
omag
néti
cas
en la
s te
leco
mun
icac
ione
s y
la s
alud
.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
iaVi
deo:
Un
poco
de
luz…
Inte
ract
ivo:
La
luz
y lo
s cu
erpo
s: R
ebot
es, d
esvi
acio
nes
y tr
aves
ías
Proy
ecto
de
inve
stig
ació
n 4
Maq
ueta
de
una
plan
ta
gene
rado
ra d
e el
ectr
icid
ad.
Proc
eso
de g
ener
ació
n y
tran
smis
ión
de la
ene
rgía
elé
ctric
a.
Anal
izar
el f
unci
onam
ient
o de
la
plan
ta e
léct
rica
que
prov
ee
elec
tric
idad
a la
esc
uela
. Co
nstr
uir
una
maq
ueta
de
una
plan
ta g
ener
ador
a de
ele
ctric
idad
.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
ten
er
hábi
tos
de a
horr
o en
el c
onsu
mo
de e
lect
ricid
ad.
Ambi
enta
lCT
S
BLO
qU
E 5
Co
no
cim
ien
to, so
cied
ad
y t
ecn
olo
gía
�
SEC
UEN
CIA
STE
MA
SD
ESTR
EzA
SA
CTI
TUD
ESPE
RSP
ECTI
VA
SR
ECU
RSO
S TE
CN
OLÓ
GIC
OS
Proy
ecto
de
inve
stic
ació
n 5
Orig
en y
evo
luci
ón d
el U
nive
rso:
un
a lín
ea d
el t
iem
po.
Orig
en y
evo
luci
ón d
el U
nive
rso.
An
aliz
ar la
s ex
plic
acio
nes
sobr
e el
or
igen
y la
est
ruct
ura
del
Uni
vers
o.
Cons
trui
r un
a lín
ea d
el t
iem
po
para
exp
licar
el o
rigen
y la
ev
oluc
ión
del U
nive
rso.
Valo
rar
la im
port
anci
a de
con
ocer
la
s te
oría
s ci
entí
ficas
que
exp
lican
el
orig
en, l
a ev
oluc
ión
y la
es
truc
tura
del
Uni
vers
o.
His
toria
de
la c
ienc
ia
Proy
ecto
de
inve
stig
ació
n 6
Un
dípt
ico
sobr
e la
s ap
licac
ione
s de
la F
ísic
a en
el á
rea
de la
sal
ud.
Nue
vos
mat
eria
les
y té
cnic
as p
ara
el d
iagn
ósti
co y
tra
tam
ient
o de
las
enfe
rmed
ades
.El
cas
o de
los
rayo
s X
Iden
tific
ar a
lgun
as d
e la
s ap
orta
cion
es d
e la
cie
ncia
al
cuid
ado
y co
nser
vaci
ón d
e la
sa
lud.
Elab
orar
un
dípt
ico
para
exp
licar
la
impo
rtan
cia
de la
Fís
ica
en la
de
tecc
ión
y tr
atam
ient
o de
l cá
ncer
.
Valo
rar
el d
escu
brim
ient
o de
los
rayo
s X
y la
impo
rtan
cia
de s
us
aplic
acio
nes.
CTS
His
toria
de
la c
ienc
ia
Clave de logos
Trabajo individual
En parEjas
En Equipos
Todo El grupo
ConExión Con oTras asignaTuras
glosario
ConsulTa oTros maTErialEs
Cd dE rECursos
siTios dE inTErnET
biblioTECas EsColarEs y dE aula
vidEo
programa inTEgrador EdusaT
inTEraCTivo
audioTExTo
aula dE mEdios
oTros TExTos
�
11
IICIENCIAS
Las interacciones de la materia.
Un modelo para describir lo que no percibimos
BLOQUE 3
12
secuencia 14
Texto introductorio
Para empezarLee el texto.
• Antesdeleer,responde:¿Quécaracterísticasdebentenerlosmaterialesusadosparalaconstrucción?
sEsión 1
¿Qué percibimos de las cosas?
Desde quelahumanidaddominóelfuego,inventólaruedaydescubrióelusodelosmetales,constantementehabuscadomaterialesquesustituyanomejorenlosyaexistentes.Losejemplossonvariadosyentodoslosámbitos:lasraquetasdetenisqueoriginalmenteseconstruíandemaderasehicierondealuminio,luegodegrafitoyúltimamente,paradarlesmayorresistenciaymenorpeso,sehicierondepolipropileno,unmaterialquetambiénseusaenlasdefensasdelosautos.Unejemplocotidianoeslaropa,queanteriormenteseconfeccionabaexclusivamenteconfibrasvegetalesypielesdeanimales,ahorasefabricatambiénconfibrassintéticas,comoelpoliéster.
Enlaconstruccióndeviviendastambiénsehanincorporadonuevosmateriales.Enlosgrandesedificiosdelasciudadeselvidrio,elaceroyelaluminiosonmásutilizadosqueelcemento,lapiedrayelladrillo.Estosmaterialessehanelegidoporqueunvolumendeterminadodeellostieneunpesomenorqueeldelmismovolumendelosmaterialestradicionales;además,permitenmayoriluminaciónysuresistenciaesigualomayorquelosusadosanteriormente.
EltransbordadorespacialChallengerteníaquesoportarfuerzasytemperaturasextremastantoalasalidadelaTierracomoasuregreso,loquecondicionóquesuscomponentesposeyerancaracterísticasespeciales;porejemplo,laestructuradelanavedebíatenerunaresistenciamáximaaesfuerzosmecánicos,porlocualsecombinarondistintosmaterialesparalograrmayorresistenciayligereza.Parasuexteriorseusaronlosetasdecerámica,probadasenlaboratoriopararesistirtemperaturasdemásde1300°Cgeneradasporlafriccióndelapuntadelanaveconlaatmósferaterrestreasureingreso.
consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como cerámica.
Ahorasabesquelamasaesunapropiedadfundamentaldelamateria.Enestasecuenciaconocerásotraspropiedadesde lamateriacomoladensidady ladureza.Valorarás laimportanciadeconocerlaspropiedadesdelamateriaparaescogerlosmaterialesdeusocotidianomásapropiados.
Loscristalesdeesteedificiofavorecenlailuminaciónsinquelatemperaturadelinterioraumentedemasiado.
13
IICIENCIAS
Una vendedora de joyas te ofrece un collar que pesa 300 g y asegura que está hecho de oro puro. Te lo vende a la mitad del precio normal, por lo que te hace dudar si en realidad es de oro puro o contiene una parte de otro metal, como la plata. Como es domingo y no puedes pedir que examinen la pieza en una joyería, ¿qué harías para saber si es o no de oro puro?
Piensa en una solución sabiendo que en tu casa sólo cuentas con algunas cosas como otras joyas de oro puro, una balanza y una jeringa para medir volúmenes pequeños de líquidos.
Lo que pienso del problemacontesta en tu cuaderno:
1. ¿Quépesamás:unkilogramodehierroounkilogramodealgodón?
2. Siunlitrodeaguapesaunkilogramo,¿unlitrodecualquierotrolíquidopesaráunkilogramotambién?Argumentaturespuesta.
3. ¿Pesaránlomismodosanillosdeidénticasmedidas,peroelaboradosunoconoroyotroconplata?Explicaturespuesta.
4. ¿Unbultodecementode40kgtendráelmismotamañoqueunbultodeyesode40kg?Justificaturespuesta.
5. ¿Qué le sucedealvolumendeuntrozodemigajóncuandosecomprime?¿Pesarámenos?¿Porqué?
Manos a la obraActividad UNOanalicen algunas propiedades que presentan distintos objetos. Para ello:
1. Contesten:¿Todoslosmaterialestienenlasmismaspropiedades?Expliquen.
2. Consigantresdiferentesmaterialesdelentornodesucomunidadodesucasa.
3. Observenycomparenlascaracterísticascomunesylasdiferenciasquepresentanlosdistintosobjetos.
4. Presenten las observaciones en una tabla comparativa como la que se muestra ycomentenlosresultadosconelgrupo.
Material Propiedades características comunes Diferencias
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
nueva destreza empleada
analizar: Determinar las relaciones entre los elementos
que componen una situación, fenómeno o problema.
14
secuencia 14
Texto de información inicial
¿Qué propiedades tiene la materia?Newton identificólamasa,porunlado,comolamedidadelainerciay,porotro,comoelatributodeloscuerposmaterialesquehacequeseatraigangravitacionalmente.Enlosfenómenoseléctricos,comoelrayo,seencuentrapresenteotrapropiedadfundamental:lacarga.
Algunaspropiedadesdelamateria,comolasópticas,seaprecianasimplevista.Distinguimosunlíquidoopacocomolalechedeunotransparentecomoelagua.Vivimosenunmundorepletodecolores.
Sinembargo,paradistinguirotraspropiedades,esnecesariointeractuarmecánicamenteconlamateria.Deestamanera,podemosverquelamielesmás viscosa queelagua.Peroexistenmuchasotraspropiedades,comolamaleabilidad,laporosidadyla elasticidadquesondiferentesencadamateria.Algunasdeellas,comoenelcasodelagua,varíansieshielo,agualíquidaovapor.
Solamentepodemosdarvaloresnuméricosdecualquierpropiedaddelamateriaparasistemas materiales.Unsistemamaterialesunagregadodemateriaconlímitesdefinidos.Así,cualquierobjetosólidoesunsistemamaterial,perotambiénloesunpez,elocéanoolaTierra.
Cuandohablamosdepropiedadesdelamateria,comolamasaoelvolumen,notienesentidopreguntar“¿quémasatienelamateria?”;encambio,sítienesentidopreguntarquémasatienelaTierraoelpez.
Cuerpo: Porción macroscópica de materia con
frontera definida. Por ejemplo: un pedazo de
madera y una gota de agua.
Viscosidad: Es la resistencia de un líquido al
movimiento o flujo. La viscosidad disminuye
cuando la temperatura aumenta.
Elasticidad: Es la propiedad de un sólido de
recuperar su forma original cuando es
deformado, como ocurre con una liga.
Maleabilidad: Propiedad que tienen algunos
metales que permite hacer de ellos láminas muy
delgadas.
Materia: Es todo aquello que ocupa un lugar en
el espacio.
Porosidad: Estructura de algunos materiales
sólidos que presenta espacios intersticiales
(poros) de tamaño varias veces mayor que las
dimensiones moleculares, pero aun así,
indistinguibles a simple vista.
5.Comenten:
a) ¿Notaronalgunacaracterísticaopropiedadqueseencuentreentodoslosobjetos?¿Cuál?
b) Entrelosmaterialesquetrajeronparamostrarenelsalón:
i. ¿Cuáles se estiran y recobran su forma original al dejar de aplicarles unafuerza?
ii. ¿Cuálessonlosmáspesados?
iii. ¿Algunossontandurosquenopuedenrayarseconunclavo?¿Cuálesson?
iv. ¿Algunosserompenfácilmente?¿Cuáles?
¿Cuáles son las propiedades generales y específicas de la materia?
Lean el texto.
• Durantelalectura,ponganespecialatenciónenlaspropiedadesdelamateria.
15
IICIENCIAS
contesten en su cuaderno:
1. ¿Quépropiedadesdelamateriapodríanreconocerasimplevista?¿Porqué?
2. ¿Quépropiedadesdelamateriapodríanmediryquéunidadesusarían?Mencionenejemplos.
Vínculo entre secuenciasRecuerda que los conceptos de masa y de peso los revisaste, respectivamente, en la Secuencia 8: ¿Cuáles son las causas del movimiento? y en la 9: ¿La materia atrae a la materia?
Reflexión sobre lo aprendido
¿Qué propiedades de la materia podrían ayudarte
a resolver el problema? ¿Por qué?
Lacantidaddematerianospermiteestablecer,ademásdelamasa,elvolumenocupadopordichosistema.Estoesimportanteengasesylíquidos,dondehayquedefinirelvolumenocupadoporelsistemacomoelvolumendelrecipienteocontenedorquelosencierra.
Ladensidadesunapropiedadquesedefinecomoelcocientedelamasayelvolumendelsistema:d=m.
v
Mismovolumen,distintamasa. Distintovolumen,mismamasa.
16
secuencia 14
Actividad DOSconstruyan un modelo de balanza.
1. Vananecesitar:
a) Ganchodealambreparacolgarropa.
b) Hilo
c) Dostapasigualesdefrascoconundiámetroaproximadode10cm.
2. Realicenloqueseindica:
a) Hagantresperforacionesconmuchocuidadoenlaorilladelapartesuperiordelastapas.
b) Amarrenlastapasinsertandounhiloencadaorificio.
c) Juntenlostreshilosdecadatapaycuélguenlosenlosextremosdelgancho.
d) Busquenquelastapasquedenhorizontalesajustandolalongituddeloshilos.
e) Nivelenlabalanzademaneraque,sosteniendoelganchoenelcentro,lastapasquedenalamismaaltura.
3. ¡Listo! Con este sencillo dispositivo, podrán comparar lamasadedistintosmateriales.
• VananecesitarestabalanzaenlaActividadTRES.
sEsión 2
nueva destreza empleada
construir un modelo: Utilizar
objetos o dispositivos, dibujar
esquemas o diagramas para
representar objetos, procesos y
fenómenos.
Balanzaenequilibrio.
17
IICIENCIAS
nueva destreza empleada
aplicar tecnología: Utilizar objetos o dispositivos, para medir,
representar, analizar o comprobar fenómenos naturales.
Actividad TRESMasa, volumen y densidad
apliquen la tecnología de su balanza para medir masas y densidades.
• Realicenlapráctica:
1. Material
a) Balanza
b) Plastilina
c) Trespelotasconelmismodiámetro,de3cmaproximadamenteydediferentesmateriales:hule,unicelyplastilina.
d) Cubetaconagua
2. Procedimiento
experiencia a: Mismo volumen y diferente masa
a) Con la balanza, comparen las masas de laspelotas:¿Cuáltienemayormasaycuálmenos?Para ello, coloquen alternadamente las trespelotitasenambosladosdelabalanza.
b) Comparenlaflotabilidaddelaspelotas.Paraellosumérjanlasenlacubetaconaguaymarquenenellas,conunplumónelniveldelaguao“líneadeflotación”.
experiencia B: Misma masa y diferente volumen
a) Ponganenlabalanzalaesferadeunicelyunapelotita de plastilina cuya masa permitaequilibrarlabalanza.
b) Comparen laflotabilidadde lasdospelotasdevolumen distinto. Para ello sumérjanlas en lacubeta con agua y marquen en ellas con unplumónelniveldelaguao“líneadeflotación”.
18
secuencia 14
4. análisis de resultados
• Respondan:
experiencia a: mismo volumen y diferente masa
a) Conpelotasdelmismovolumen, ¿cómoes laflotabilidadcuandoaumentamos lamasa?
b) ¿Dequédependelaflotabilidad?
experiencia B: misma masa y diferente volumen
a) Conpelotasdeigualmasa,¿cómoeslaflotabilidadcuandoaumentamoselvolumen?
b) ¿Laflotabilidaddependedelvolumen?Justifiquensurespuesta.
5. comunicación
• Elaborenunreportedelapráctica.
comenten:
1. ¿Laflotabilidaddelaspelotasdependesólodelamasaosólodelvolumen?¿Porqué?
2. ¿Cómoserelacionanlamasayelvolumenconlaflotabilidad?Mencionendosejemplos.
3. Delaspropiedadesdelamateriaqueconocen,¿cuálserelacionadirectamenteconlaflotabilidaddeuncuerpo?¿Porqué?
4. Nombrendosejemplosdondeseaprecieestapropiedad.
3. Resultados
• Registrenlosdatosobtenidosentablascomolasquesemuestran:
Tabla 1. experiencia a: mismo volumen y diferente masa
PelotasMasa
(Mayor, intermedia, menor)
VolumenFlotabilidad
(Mayor, menor, nula)
Hule
Sonigualesenlastresunicel
Plastilina
Tabla 2. experiencia B: misma masa y diferente volumen
Pelotas Masa VolumenFlotabilidad
(Mayor, menor, nula)
unicelSonigualeslasdos
Plastilina
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora sabes que el volumen y la masa de los materiales se relaciona
con la flotabilidad de un cuerpo. ¿Este conocimiento sobre la
flotabilidad te sirve para resolver el problema? Explica tu respuesta.
19
IICIENCIAS
Para terminarLean el texto.
• Antes de leer, respondan: ¿Cómo logran flotar a diferentes profundidades lossubmarinosylospeces?
Densidades de algunas sustancias
sólidos Líquidos
Materialg
cm3Material
gcm3
Platino 21.5 Mercurio 13.6
Oro 19.3 Glicerina 1.26
Plomo 11.3 Aguademar 1.03
Plata 10.5Agua (a 4ºC y1 atm)
1.00
Cobre 9.0 Benceno 0.81
Hierro 7.9 Alcoholetílico 0.79
Aluminio 2.7 Aceitedecocina 0.91
Texto de formalización
Lospecesóseospuedenregularlacantidaddeairedentrodesuvejiganatatoria,loquelespermiteflotaradistintasprofundidadesenelagua.
¿Por qué flotan los objetos?La flotabilidaddeuncuerpoestárelacionadaconsudensidadyconladensidaddelfluidodondeessumergido.Elcuerpoflotarásisudensidadesmenoraladelfluido.Lamaderaflotasobreelaguayelhierrosehundeenella,porquelaprimeratienemenordensidadqueelaguayelsegundo,mayor.
Porejemplo,sabemossiunapersonapuedeflotarenelaguasisabemoscuálesladensidaddelaguaycuálesladensidaddelapersona.Ladensidaddelaguadulceesde1.0
g cm3 yladensidadmediadel
cuerpohumanoesde0.950g
cm3 .Elaguadelmarcontiene,entreotroscompuestos,
saldisuelta,loquehacequeseamásdensa;asíqueenlasuperficietieneunadensidadde1.027 g
cm3 .Porlotanto,esmuchomásfácilflotarenelmarqueenotrolugarconaguadulce.
Elcuerpohumanopuedecambiarsudensidadvariandolacantidaddeairequetengaensuspulmones,permitiendoelvolumendesucuerpoaumenteodisminuyaconservandosumismamasa.
20
secuencia 14Resuelvan las siguientes situaciones en su cuaderno:
• Sabiendoqueelaceiteflotaenelaguayutilizandola tabla de densidades de algunas sustancias,pronostiquen:
1. ¿Quéocurresijuntamosaceiteyalcoholetílicoenunrecipiente?Compruebensusprediccioneshaciendoelexperimento,siesnecesario.
2. ¿Quésucederíasiunautomóvilcayeraenunaalbercallenademercurio?
Reflexión sobre lo aprendido
Con lo aprendido en el texto anterior
sobre la variación de la densidad,
respondan: ¿Por qué los buzos que se
sumergen en el agua, usan pesas de
plomo en sus cinturones?
Para argumentar su explicación, utilicen
el concepto de densidad.
Lo que aprendimosResuelvo el problema“Unavendedoradejoyasteofreceuncollarquepesa300gyaseguraserdeoropuro.Telovendealamitaddelprecionormal,porloquetehacedudarsienrealidadesdeoropuroocontieneunapartedeotrometalcomolaplata.Comoesdomingoynopuedespedirqueexaminenlapiezaenunajoyería,¿quéharíasparasabersiesonodeoropuro?
Piensaenunasoluciónsabiendoqueentucasasólocuentasconalgunascosascomootras joyas de oro puro, una balanza y una jeringa para medir volúmenes pequeñosdelíquidos”.
Reflexión sobre lo aprendido
Compara lo que pensabas al inicio
de la secuencia sobre dos anillos
de idénticas medidas elaborados
uno con oro y otro con plata y lo
que sabes ahora. ¿Hay diferencias
entre lo que pensabas y lo que
sabes ahora? Explica tu respuesta.
Para resolver el problema, contesta en tu cuaderno:
1. Sitengo10 gdeoroy10gdeplata,¿quévolumenocupacadametal?
2. Sitengouncentímetrocúbicodeoroyotrodeplata,¿cuáleslamasadecadauno?
3. Silamasadelasjoyasquetevendenesde300g,¿quépropiedaddelamateriatepermitecomprobarqueestamasasíesoro?
• Escribeunaconclusiónexplicandolaformacomoresolveríaselcaso para asegurar que el collar es de oro. Utiliza para tuargumentaciónlosconceptosdemasa,volumenydensidad.
Paracontrolarelniveldeflotacióndelossubmarinos,seaprovechalamismatécnicaquelaqueempleanlospeces,llenandoovaciandoelaguadeciertoscompartimentosespeciales.
21
IICIENCIAS
¿Para qué me sirve lo que aprendí?el gas LP, utilizado ampliamente como combustible en los hogares, tiene la propiedad de ser más denso que el aire, además de que es venenoso e inflamable. se le ha agregado un olor característico para advertirnos de su presencia y poder tomar medidas preventivas para evitar catástrofes.
1. Enunahabitación cerrada, ¿a qué altura se acumula este gas cuando se escapa?Explicaturespuesta.
2. ¿Quémedidasdeseguridadtomaríasparaventilarcorrectamenteelespaciocuandoseescapaciertacantidaddeestegas?
Lo que podría hacer hoy…Durante un incendio, si se respira, el aire caliente puede quemar los pulmones; además, respirar el humo provoca envenenamiento. Tanto el aire caliente como el humo son menos densos que el aire a temperatura ambiente.
• Encasodeunincendio,¿cómodebenevacuarlahabitaciónparaevitarinhalarairecalienteyhumo?Argumentensurespuesta.
Para saber más… 1. Diccionario de Física(2004).Madrid:Oxford-Complutense.
2. Hewitt,PaulG.(2004). Física conceptual.México:PearsonEducación.
1. [email protected] específicas de la materia(video).27defebrerode2007.http://dgtve.sep.gob.mx/tve/maestros/video_semana/030414_especificas.htm
Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: Las características de la materia en la programación de la red satelital edusat.
22
secuencia 15
Para empezar Modelando el Universo
Lee el texto.
• Antesdeiniciarlalectura,responde:¿CómoharíasunmodelodelSistemaSolar?
sesión 1
Texto introductorio
¿Para qué sirven los modelos?
Desde la antigüedad,loshombresylasmujeresdediferentesculturashantratadodeexplicarcómosemuevenlosobjetosquesevenenelcielo.EnlaantiguaGreciahabíadosexplicacionesacercadelmovimientodelosastros.Unadeellas,propuestaporAristarco(310-230a.deC.),suponíaquetantolaTierracomolosplanetassemuevenalrededordelSol.Laotraidea,sostenidaporAristóteles(384-322a.deC.),enunciabaquetodoslosastrosgiranalrededordelaTierra.Deestamaneraseconstruyeronestasdosexplicacionesopuestas,laheliocéntricaylageocéntrica,conlaaceptacióndelasegundaporcasi2000años.
PtolomeodeAlejandría(85-165)nodeseabacontradecirlaideaaristotélicapero,alavez,queríaexplicarloqueveíaenloscielosalolargodelosdíasylosmeses.Paratalefectoelaboróelprimermodeloexplicativodelmovimientoaparentedelosastrosenlabóvedaceleste.PtolomeoimaginóunaesferadecristalquepodíagiraralrededordeuncentrofijoenlaTierra.Adheridasalasuperficiedelaesfera,sesituabanlasestrellaslejanas.
ElSolylosplanetaspodíangirar,asuvez,alrededordeejesfijosrespectoaestaesfera.Lastrayectoriasseguidasporlosplanetas-segúnestemodelo-sellamaron“epiciclos”.ElmodeloerataneficazparapredecirlasobservacionesquefuetomadocomounaverdadhastaqueKepler,afinalesdelsigloXVI,concretólarevolucióncientíficainiciadaporCopérnicoen1543.
consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como heliocéntrico.
ElmodelodePtolomeomuestraalUniversoconlaTierraenelcentro.
23
IICIENCIAS
Responde: ¿Qué hace a una descripción del sistema solar mejor que otra?
Hasta este momento has estudiado algunos fenómenos físicos, a partir de suscaracterísticasobservables.Enestasecuenciaidentificarásdequémaneralaelaboraciónde representacionesomodeloscientíficoshacontribuidoa laexplicacióndemuchosfenómenos físicos. Valorarás el papelde losmodelos científicospara comprender ypredecirloquesucedeennuestroentorno.
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
Lo que pienso del problemaen tu cuaderno:
1. ¿Unpapaloteesunobjeto,unfenómenoounproceso?Explica.
2. Enformasencilla,describecómoesunpapalote.
3. ¿Cómopuedesrepresentar lascaracterísticasyelfuncionamientodeunpapalote?Mencionaalmenosdosformasderepresentación.
intercambien sus puntos de vista acerca de:
1. Lasdiferentesmanerasderepresentarlascaracterísticasdeunpapalote.
2. ¿Cómoseríaunmodelodelfuncionamientodeunpapalote?
3. ¿Quéesunmodeloyparaquésirve?
Estás diseñando tu nuevo papalote o cometa y quieres comentar con tus amigos las características que debe tener para que vuele mejor. ¿Cómo podrías describir y representar estas características para compartirlas con otras personas? ¿Sería esta representación un modelo científico? Argumenta tu respuesta.
KeplersupusoqueelSolseencuentraenelcentrodelsistemaylaTierraylosdemásplanetasgiranalrededordeél,entrayectoriaselípticas.EstaexplicaciónheliocéntricadelSistemaSolarconstituyelamejordescripcióndelmovimientodelosplanetas.LasteoríaselaboradasposteriormenteporNewtonconfirmaríanestemodelo.
AhorasabemosquenuestroSistemaSolarseencuentraenunagalaxiajuntoconmillonesdeestrellas.
ExistenmillonesdeestrellasenelUniverso.NuestroSolesunadeesasestrellas.
Sistema Solar
24
secuencia 15
Actividad UNO elaboren un diagrama que explique cómo es el ciclo del agua en el planeta Tierra.
1. Realicenlosiguiente:
a) Seleccionenadoscompañerosdelgrupoparapasaralpizarrón.
b) Dibujenunalíneaenmediodelpizarrónparadividirloendospartes.
c) Cadaunodelosdoscompañeroselaboraráundiagramadelciclodelagua.
d) Ambosexplicaránquéaspectostomaronencuentaparasudiagrama.
e) Evalúenlosdiagramasdesuscompañeros.Tomenencuenta:
i. Cuáldeelloscontienemayornúmerodecaracterísticasdelciclo.
ii. Silasfigurasencadadiagramarepresentanclaramentelasetapasdelfenómenofísico.
2. Comenten si los diagramas pueden considerarsemodelos del ciclo del aguaono.Justifiquensurespuesta.
Manos a la obraLean el texto.
• Antesdecomenzarsulectura,respondanlapreguntadeltítulo.
Texto de información inicial
¿Qué son los modelos?En los contextos científicos,unmodeloesunarepresentaciónparticulardeunobjeto,proceso,sistemaofenómenoqueseelaboraparafacilitarsudescripciónyestudiarsucomportamientoapartirdeunaideainicialqueseaclarayfácilmenteverificableparatodos.Porejemplo,lamaquetadeunacasaesunmodeloquepermitedescribiralgunasdesuscaracterísticasgeneralespero,desdeluego,noeslacasa.
Paralaelaboracióndeunmodeloseempleanlasobservacionesylosconocimientosquesetienendelobjeto,procesoofenómenoporestudiar,yseseleccionansuscaracterísticasmásimportantesolasquenosinteresanmás.Asícomosabemosquelascasassiempretienenparedes,techos,puertasyventanas,necesitamosrepresentarestoscomponentesenelmodelo.Enelmodelodeunacasatambiénpodríamosrepresentarlainstalacióneléctricacontodossuscomponentescomofocos,contactos,interruptoresdeenergía,asícomolaslíneaseléctricasenparedesytechos.Delamismamanera,siconocemoslascaracterísticasdelospapalotes,podríamoshacerundiseñoquerepresenteunbuenmodelodealguno.
nueva destreza empleada
elaborar diagramas: Es la realización de representaciones gráficas de fenómenos que
acompañan frecuentemente a las descripciones técnicas, a los textos expositivos y a las
instrucciones. Se pueden dividir en:
1. Diagramas de procedimiento. Por ejemplo, al representar los pasos necesarios para
aplicar una inyección o para utilizar un equipo de cómputo.
2. Diagramas de proceso. Por ejemplo, al representar cómo se lleva a cabo el
metabolismo de las grasas en el organismo.
25
IICIENCIAS
Sabías que…Sepuedendistinguirvariasfasesenlaelaboracióndeunmodelo:
1.Tenerclaraunapreguntaqueelmodelonosayudaráaresponder.Porejemplo:¿Cuáleslaformaquelepermiteaunaviónvolar?
2.Recopilar información respecto al objeto o fenómeno que se desea representar eidentificarsuscaracterísticasesenciales.Porejemplo,paraelaborarelmodelodeunavión,podemosomitir sucolor,puesestacaracterísticano sirveparacomprendercómovuela.Laformasíesunacaracterísticaesencial.
3.Reflexionarentornoalascaracterísticasdelobjetoofenómenoqueserepresentaránenelmodeloyquelepermitiránmantenerciertasemejanzaconél.Porejemplo,laformadelasalasqueposibilitanelvuelodelavión,eltamañodelfuselaje,laformadelalerónylafuerzaqueproporcionaelmotor.
Paraelaborarunmodelosedebentomarencuentaalgunascaracterísticasesencialesdelobjetodeestudio.
Unamaquetaeslareproducciónaescala,entresdimensiones,dealgorealoficticio.Lamaquetadeunacasanoesunmodelocientífico.
Enlascienciasesposible,alusarmodelos,estudiarycomprendercómoocurrenfenómenosquenopodemosobservarfácilmenteomanipulardirectamente,comoelmovimientodelosplanetasalrededordelSol,loquesucedeenelinteriordeunátomoolacantidaddeenergíainvolucradaenunaerupciónvolcánica.
Engeneral,losmodelosenlaFísicarequierenderepresentacionesmatemáticas,comoecuaciones,gráficasydiagramas.Asísepuedenmodelar,siguiendolosejemplosanteriores,lavelocidaddelosplanetas,lacantidaddecargaqueexisteenunapartícula,lascausasdelmagnetismo,oelincrementodelatemperaturaenlazonacercanaaunaerupciónvolcánica.
26
secuencia 15
Actividad DOSModelos
comparen las características de algunos modelos. Para ello:
1. Examinenlosdiferentesmodelosdelatabla.
2. Completenlatablasegúnelejemplo.
ModeloObjeto, proceso
o fenómeno representado
características del objeto, proceso o fenómeno que se
tomaron en cuenta para elaborar el
modelo
características del objeto, proceso o
fenómeno que nO se tomaron en cuenta
para elaborar el modelo
Planos 1)Formadelcasco,cubierta,mástiles,cabina,cuartodemáquinas,timón,espacios.2)Tipodecosasquetansporta:mercancía,marinosmercantes…
Consumodeenergía,materialesdefabricación,colordelcasco,movimiento.
Diagrama
Maqueta
Mapa
uso de la fórmula de caída libre v = gt para calcular la velocidad de caída sin considerar la resistencia del aire.
nueva destreza empleada
comparar: Identificar o describir
similitudes y diferencias entre
grupos de organismos, materiales
o procesos.
direcciónvelocidad
27
IICIENCIAScontrasten los resultados que obtuvieron. Para ello:
1. Establezcanlasdiferenciasquehayentreellos.
2. Modifiquensusrespuestas,siloconsideranconveniente.
3. Comenten:
a) ¿Quémodelosincorporanmayornúmerodecaracterísticasdelobjeto,procesoofenómenoquerepresentan?¿Porqué?
b) ¿Quérepresentacionesconsideranmásútilesparamodelar:i)objetos,ii)procesosyiii)fenómenos?
c) ¿Habían hecho un modelo anteriormente? Comenten su experienciaconelgrupo.
d) ¿Cuálocuálesdelosmodelosanterioressonmodeloscientíficos?
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora que has interpretado y analizado la información que
proporcionan los modelos anteriores, contesta:
1. ¿Cuál o cuáles nos permiten conocer mayor número de
características de los objetos que representan?
2. ¿Cuál modelo emplearías para representar tu papalote?
Justifica tu respuesta.
Recuerda que tus respuestas te permitirán contestar el problema.
Para terminar¿Cómo se utilizan los modelos?
Lean el texto.
• Ponganespecialatenciónenlascaracterísticasdelosdistintostiposdemodelos.
sesión 2
Texto de formalización
¿Cómo utilizan los científicos los modelos?Cuando laspersonasdedicadasalascienciasobservanunfenómeno,seplanteanpreguntascomoéstas:¿Cuálessonlosfactoresoelementosqueintervienen?,¿cómoparticipacadaelemento?,¿cómoserelacionaelfenómenoconotrosprocesosofenómenos?
Pararesponderlas,loscientíficosconstruyen,enocasiones,modelosconbaseenloqueobservanylainformaciónpreviaqueposeen.Porejemplo,paraladescripcióndelSistemaSolarfuenecesario,primero,observarquelosplanetassemuevenenlaesferaceleste,después,seformularonideasyrelacionesquepermitieronlaelaboracióndeunmodeloteóricosobrelaposicióndelaTierraenelUniverso.
Siunmodelonoexplicademanerasatisfactorialasobservacionesylosconocimientosquesetienendelobjetoofenómeno,seconstruyeunonuevo,conmayorcapacidaddeexplicaciónypredicción.Enotroscasos,puedencoexistirmodelosdiferentesparaexplicarelmismofenómeno.
Losmodelostambiénpermitenpredecirelcomportamientodeunprocesoofenómeno,silascaracterísticasquenosinteresanserepresentanconmagnitudesfísicas,queseanmedibles.Porejemplo,sideseamosconocerlosefectosquetieneelchoquedeautossobresusocupantes,podemosrepresentarlosconmaniquíesquesecolocanenlosasientosdelcoche,yasíestudiarlosdañosquepuedensufrirlaspersonasenelmomentodeunimpacto.Elmaniquíes,enesteejemplo,elmodelodeuncuerpohumanoporquetienerepresentadaslasvariablesmásimportantesenladescripcióndechoque:masa,resistenciadeloshuesos,posiciónenelasiento,oporcentajedeagua.
28
secuencia 15
Si,ademássetieneunarepresentaciónmatemáticadelasvariablesinvolucradas,noesnecesariodestruiruncoche:puedesimularseelchoqueconlaayudadelascomputadorasydeigualmaneramedirlosdañossinquenadiesalgaherido.Porrazonesdepresupuesto,lostécnicosycientíficosoptangeneralmenteporlosegundo.
Losmodelosqueseconstruyenencienciastienenlassiguientescaracterísticas:• Sonunarepresentaciónesquemáticao
simplificadadeunobjeto,procesoofenómeno.Porejemplo,elsistemacirculatoriotienefuncionesquenoseaprecianenundibujo.
•Tomanencuentalascaracterísticasesencialesdelproceso.Dehecho,paraelaborarelmodelodelafotosíntesissedebentomarencuentalassustanciasqueserequierenparaelprocesoylasqueseproducen;noseconsiderasilahojaesalargadaocorta,osiesunárbolaltoobajo.
•Sonrepresentacionesperfectiblesquesepuedenmejorarconbaseennuevosdescubrimientos.Porejemplo,losmapasactualesdelaTierramuestrancaracterísticasquenoseconocíanenlaantigüedad.
Paraelestudiodelaresistenciayseguridaddelosautomóvilesseempleanmaniquíesquerepresentanaadultosyniños.
Paraelestudiodelcuerpohumano,sehacenmodelosparaobservarloquesucedecuandoalgunadesuspartessufrealgúndañoyencontrarcómopuederepararseosustituirse.
Losmodelosdeprocesosseutilizanparaestudiarfenómenos,comoelfuncionamientodeunsistemadelcuerpohumanocomoelrespiratorio,obienparaestudiarunproceso,comoeldelaoxigenacióndelasangre.
Losmodelosconceptualesrepresentanunaidea,unahipótesisounateoría.UnejemploeslasegundaleydeNewton.
F=ma
29
IICIENCIAS
Actividad TRESidentifica las características de un modelo científico.
• Realizalosiguiente:
1. experiencia a
• Observalasdosimágenes:
Losmodelosdeobjetossonrepresentacionesendosotresdimensionesquepermitenelconocimientodecosasalasquesetienedifícilacceso.
Vínculo entre secuenciasRecuerda que la constante de gravitación universal la revisaste en la Secuencia 9: ¿La materia atrae a la materia?
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora sabes lo que es un modelo, sus
características y tipos. ¿Cómo elaborarías tu
modelo para resolver el problema?
nueva destreza empleada
identificar: Reconocer las características
o propiedades de organismos, hechos,
materiales o procesos.
a) ¿Qué modelo representa mayor número de características del automóvilreal?
b) ¿Quédiferenciasencuentrasentreambasrepresentaciones?
c) ¿Qué semejanzas y diferencias tienen ambas representaciones con elautomóvilreal?
d) ¿Paraquiénpodríanserútilesestosmodelos?¿Porqué?
Fotodeautomóvilaescala.Fotodeautomóvilreal.
•Permitenhacercomparacionesypredicciones.Porejemplo, podemos elaborar dos modelos de unbarcoy comparar cómo se comportancuando seencuentrenenunmarconmuchooleaje.
• Pueden ser modelos teóricos y analógicos. Losmodelosteóricospuedenpresentarideas,relacionesy ecuaciones. Losmodelos analógicos plasman lateoríaenrepresentacionesdedosytresdimensiones,esdecir,diagramas,maquetas,etcétera.
MantosuperiorMantoinferior
Núcleoexterno
AtmósferaCortezacontinental
Cortezaoceánica
Núcleointerno
30
secuencia 15
a) ¿Porquéestarepresentaciónesunmodelo?
b) ¿QuécaracterísticasdelSistemaSolarserepresentanconunmodelocomoéste?
c) ¿Se puede entender la estructura del Sistema Solar, a pesar de habereliminadoalgunosdesuscomponentes,comolosasteroidesyloscometas?¿Porqué?
d) ¿CómoseconstruyóestemodelosinoesposibleobservardemaneradirectatodoslosastrosdelSistemaSolar?
3. experiencia c
• Observalafórmulaquerepresentalaenergíapotencialgravitacional:
a) ¿Quérepresentaestemodelo?
b) ¿Quécaracterísticasestánrepresentadasenél?
comparen sus respuestas con las de otros equipos.
• Comentenconsuscompañeros:
1. ¿Cuálessonmodeloscientíficos?Justifiquensurespuesta.
2. ¿Paraquéseempleaunmodelocientífico?
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora que has identificado las características de algunos modelos, responde:
1. ¿Cuál sería el más apropiado para resolver el problema? ¿Por qué?
2. ¿Qué fuentes consultarías para obtener mayor información sobre los papalotes?
2. experiencia B
• ObservalarepresentacióndelSistemaSolar:
Ep=mgh
31
IICIENCIAS
Lo que aprendimosResuelvo el problema“Estás diseñando tu nuevo papalote o cometa y quieres comentar con tus amigos las características que debe tener para que vuele mejor. ¿Cómo podrías describir y representar estas características para compartirlas con otras personas? ¿Sería esta representación un modelo científico? Argumenta tu respuesta”. Para resolver el problema toma en cuenta los siguientes aspectos:
1. ¿Cuálessonlascaracterísticasesencialesquelepermitenaunpapalotevolar?
2. Mencionaalgunascaracterísticasquenosonesencialesparaelvuelodeunpapalote.
3.¿Quétipodemodelovasautilizarparamostrarlascaracterísticasdetupapalote?¿Esunmodelocientífico?Justificaturespuesta.
expongan las descripciones de sus modelos.
• Comenten:
1. ¿Quétipodemodeloemplearon:deobjetos,deprocesosodeconceptos?
2. ¿Todoslosmodelosqueelaboraronrepresentanlascaracterísticasdelospapalotesocometas?Expliquenquélessobraoquélesfalta.
3. ¿Sepuedencomplementarunosmodelosconotros?
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas acerca de los modelos y sus características
al inicio de la secuencia. ¿Hay diferencia entre lo que pensabas y lo
que sabes ahora? Explica tu respuesta.
32
secuencia 15¿Para qué me sirve lo que aprendí?¿Qué pasos seguirías para elaborar un modelo que explique cómo será tu comunidad dentro de 200 años?
1. Describetuprocedimiento.
2. Elaboratumodelo.
comenten sus respuestas.
• ¿Creesquetumodeloseaútilparapredecirloquesucederá?
Lo que podría hacer hoy…el abastecimiento de agua es un problema nacional.
1. Discutecontuscompañeroscuálseríaunaposiblesoluciónparaevitareldesperdiciodeaguadentrodelaescuela.
2. ¿Quétipodemodelousaríanparaexplicarlasoluciónpropuesta?
expongan sus modelos.
• Evalúenlosmodelosqueconsiderenmásviablesparallevarsealapráctica.
33
IICIENCIAS
Para saber más… 1.Meiani,A.(2004).El gran libro de los inventos.México:SEP/PlanetadeAgostini.
2.Owen,M.(2003).Volar.México:SEP/McGraw-Hill.
3. Vancleave, Janice (2002). Astronomía para niños y jóvenes. México: SEP/Limusa:Noriega.
1. Diccionario de Física(2004).Madrid:Oxford-Complutense.
2. Hewitt,P.(1992).Conceptos de Física.México:Limusa-Noriega.
3. MartínR.C. (1996).Enseñanza de las ciencias en Educación Secundaria.Madrid:Rialp.
4. Walker,J.(1990).Física recreativa: La feria ambulante de la Física.México:Noriega.
5. Wood,R.W.(2004).Ciencia creativa y recreativa. Experimentos fáciles para niños y adolescentes.México:McGraw-HillInteramericana.
1. Aguilar,G.,et al.La mecánica de Galileo y Newton.ILCE.5demarzode2007.
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_9.html
2. Hacyah,S.Relatividad para principiantes.ILCE.5demarzode2007.
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_9.html
34
secuencia 16
Texto introductorio
Para empezarLa Grecia atomista
Lee el texto.
• Antesdelalecturacontesta:¿Cómoestáformadalamateria?
sesión 1
¿De qué está hecha la materia?
Cuando pensamosenladrillos,lamayoríaimaginamoslosobjetosqueseutilizanparaconstruircasasyedificios.Existenladrillosdediferentesclasesymaterialesquepermitenconstruirtodotipodeedificaciones.Talvezentoncestepreguntesquétienenqueverlosladrillosconlaestructuradelamateria.Bueno,losladrillossonparalasconstruccionesloquelosátomossonparalasmoléculasyambos–átomosymoléculas–formantodoloquenosrodea.
ElconceptodeátomoexistedesdelostiemposdelaGreciaAntigua.Demócrito,enelaño400a.deC,hablódelosátomoscomolaspartículasmáspequeñasdelasqueestabaconstituidalamateria.Aestasdiminutaspartículasqueyanopodíandividirseenpartículasmáspequeñaslasllamóátomos,quequieredecirindivisibles.
EnlaregióndelMarEgeodurantelossiglosVyIVa.deC.florecieronlascienciasylasartes.
Turquía
Mar egeo
Grecia
35
IICIENCIAS
Lo que pienso del problemaResponde en tu cuaderno:
1. ¿Quétantosepuededividirunobjeto,comountrozodeladrillo,enpedazoscadavezmáspequeños?Justificaturespuesta.
2. ¿Lamateriaqueconformaelsuelo,elaguayelaireeslamismaquelaqueformaelcuerpodelserhumano?¿Cómolosabes?
3. ¿Puedesverloscomponentesmáspequeñosdelosobjetos?Explica.
4. A partir de lo que se sabe sobre la estructura de la materia, ¿qué característicastendrátumodeloparaexplicarlaspropiedadesdemasayvolumen?
Consideremos lo siguiente…A continuación encontrarás el problema que tendrás que resolver con lo que hayas aprendido durante la secuencia.
Tienes que elaborar para la feria de ciencias de tu escuela un modelo de la estructura de la materia que permita explicar alguna de sus propiedades.
comenten: ¿creen que la comparación entre ladrillos y átomos sea útil para explicar la estructura de la materia?
Ahoraconoceselpapeldelosmodelosenlasciencias.Enestasecuenciacontrastarástusideassobrelaestructuradelamateriaconalgunosdelosmodelosquesehanpropuestoparaexplicarla.Valoraráselprocesodedesarrollodelasexplicacionescientíficassobrelaestructuradelamateria.
36
secuencia 16
Propiedad Material Descripción de su estructura
Dibujo de la estructura que determina la propiedad
Dureza
Porosidad
elasticidad
Divisibilidad
Manos a la obraActividad UNOanalicen algunas propiedades de la materia.
• Realicenlapráctica.
1. Material
a) Dosmaterialesduros.
b) Dosmaterialesporosos.
c) Dosmaterialeselásticos.
d) Dosmaterialesqueconsiderenquesepuedendividirfacilmente.
2. Procedimiento
• Realicenlosiguiente:
a) Seleccionenunmaterialconelquepuedanexplicarcadacaracterísticadelamateria:dureza,porosidad,elasticidad,divisibilidadeimpenetrabilidad.
b) Describan para cada objeto, cómo creen que es la estructura quedeterminacadapropiedad.
c) Elaboren un dibujo en el pizarrón que represente cada explicaciónescrita.
d) Elaborenenelpizarrónunatablaconsusdescripciones.
3. Resultados
• Registrenlosdatosobtenidosenunatablacomolaquesemuestra.
37
IICIENCIAS4. análisis de resultados
• Respondan:
a) ¿Cómosellamanlaspartículasqueconstituyenlosmateriales?
b) ¿Quédiferenciahayentrelaestructuradeunmaterialduroyunocompactoyporoso?
c) ¿Porquéloscuerposdurosnosepuedenpenetrarfácilmente?
d) ¿Porquéalgunosmaterialessepuedenestirar?
5. comunicación
• Elaborenunreportedelaprácticaensuscuadernos.
Dibujen en el pizarrón un modelo de la estructura de la materia.
Dureza.Uncuerpoesmásduroqueotrosilopuederayar.
Porosidad. Unmaterialesmásporosoentantomásespaciostengaentrelaspartículas.
elasticidad. Uncuerpoeselásticosirecuperasuformaoriginaldespuésdesudeformación.
Divisibilidad.Lamateriapuedeserdivididaencuerposmáspequeños.
alta Porosidad
Baja Porosidad
38
secuencia 16
¿De qué está hecha la materia?Para explicarlosfenómenosdelaNaturaleza,cincosiglosa.C.losfilósofosgriegosloscomparabanconsituacionescotidianas,comosisetrataradeobjetosanimados. Paralosgriegos,lafilosofíanaturalestabaestrechamentevinculadaalcambiocontinuo.
Porejemplo,paraTalesdeMiletoelaguaformabatodaslascosas;paraAnaxímenesfueelaireloquedioorigenatodoloquevemos;HeráclitodeÉfesocreíaqueelfuegoeralamateriayfuerzaquedabaorigenatodoelUniverso:“Todocambia,nadaperdura”,decía.Encambio,Empédoclesseñalóquelatierra,elagua,elfuegoyelairefueronelorigendetodocuantoexisteenelUniverso.
Porsuparte,Aristótelesaceptóestaideadeloscuatroelementosypropusounomás,eléter,quejuntoconlatierra,elagua,elaireyelfuegoconstituíantodocuantoexistía.Platón,ensuobraTimeo, asocióacadaunodeloscuatroelementosunpoliedro:alfuegoeltetraedro,alaireeloctaedro,alaguaelicosaedroyalatierraelhexaedroocubo.Enaquellaépocasecreíaposibletransformarunelementoenotro,porejemplo,elplomoenoro,cambiandolacantidaddeelementoocalentándolo.
EnEuropa,durantelaEdadMedia,periodoqueabarcadelsigloValsigloXV,prevalecióelpensamientoaristotélico.YaenelsigloXVII,NewtonpropusoquetodoslosobjetosenelUniversoestabanconstituidosporpartículasocorpúsculosyporespaciovacío.Eraunaextensión,comopuedeapreciarse,delmodeloatómicodeDemócrito,conlaparticularidaddequelos“átomos”interactúanadistancia,esdecir,ejercenfuerzascomolagravitacional,demaneradirectaeinstantáneasobrelasdemáspartículas,contrarioalacreenciadequesóloexistíanfuerzasdecontacto.
Elmodelo corpusculardeNewtonprevalecióhastaelsigloXIX.Estecientíficoinglésllegóaconsiderarinclusoqueobjetosgigantescoscomolosplanetas,objetospequeñoscomounapelotayaunlosquenopodemosverasimplevista,puedenestudiarsecomosifueranpartículasocorpúsculospequeñosycompactos.EstaideadeNewtonllevabaimplícitasuconviccióndequetodosestosobjetostienenalgoencomún:losátomos.
consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como corpúsculo.
Modelogriegodeloscuatroelementos.
Texto de información inicial
Lean el texto.
• Durantelalectura,ponganespecialatenciónenlasteoríassobrelaestructuradelamateria.
Los cuatro elementos de Aristóteles: Supone que toda la
materia está formada por agua, aire, fuego y tierra, y
que los materiales y sustancias son distintos en función
de la proporción de estos elementos.
39
IICIENCIAS
Las ciencias y la comunidad científicaLedecíanelEstagiritaporsulugardeorigen,Estagira.Alos18añossefueaAtenas,dondepor veinte años estuvo en la Academia dePlatón, primero como discípulo y luegoenseñando.
Fue consejero y guía de Alejandro Magno, aquien no quiso acompañar en su expediciónmilitar hacia Asia. A su regreso a AtenasAristóteles fundó su escuela, el Liceo, dondedabasusleccionespaseandoconsusdiscípulosyselespusoelnombrede“peripatéticos”.Estaescuelafueunodeloscentrosdeinvestigacióncientífica más importantes de la antigüedad.Se creó por primera vez una de las másimportantes bibliotecas de los más diversostemas: investigación histórica y obras sobreBiologíayFísica.
ElemperadorAlejandroMagnoconservósiempreungranrespetoporsumaestroincluso,loapoyóeconómicamenteylemandóejemplaresdelafaunaylafloradesuimperioparaqueelmaestrolosestudiara.
Tambiéntratótemasdepolítica.Asegurabaqueparaelbuenfuncionamientodeunaciudad-estadonosóloesnecesariounificarvoluntadeshaciaunmismofin;serequieredeleyessensatasyapropiadasquerespetenlasdiferenciasyeduquenalosciudadanosenlaresponsabilidaddentrodelalibertad.
LafilosofíadeAristóteles,juntoaladePlatón,constituyeellegadomásimportantedelpensamientodelaGreciaantigua.
Aristóteles(Estagira,384-Calcis322a.deC.)
Actividad DOSAristóteles y Newton
identifiquen las similitudes y diferencias de su propia explicación sobre las propiedades de la materia con el modelo griego de los cuatro elementos.
1. Escriban alguna posible explicación sobre las propiedades de la materia según elmodelogriegodeloscuatroelementos.
Propiedad según el modelo griego de los cuatro elementos
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
sesión 2
40
secuencia 16
elaboren un modelo o representación gráfica de las propiedades de la materia.
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora reconoces que algunos aspectos del modelo griego de los cuatro
elementos presentan dificultades para elaborar un modelo de la estructura de
la materia. ¿Cuál de ellos tomarías en cuenta para la elaborar tu propio modelo
sobre la estructura de la materia del problema?
2.Expliquensegúnsuspropiaspalabraslassiguientespropiedadesdelamateria.
Propiedad según sus propias palabras
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
3. Comparen las explicaciones en cada propiedad. Identifiquen las semejanzas y lasdiferenciasquehayentreambas.
Propiedad semejanzas Diferencias
Dureza
Porosidad
Divisibilidad
Texto de formalización
Para terminarLean el texto. • IdentifiquenlasaportacionesdeDaltonparaexplicarlaestructuradelamateria.
¿Y después del modelo griego?Demócrito y Leucipopropusieronlaprimerateoríaatómicallamada“DiscontinuidaddelaMateria”.Estaconsistíaenquelamateriasepuededividirentrozos,comounapiedraqueserompe,yluegocadatrozopartirseotravezyasí,sucesivamente,hastaobtenerunasdiminutaseindivisibles,alasqueDemócritollamóátomos,lascualesconstituyenalamateria.Así,habíaátomosdehierro,deagua,aire,rocas,etcétera.
41
IICIENCIASEstaprimeraaproximaciónnoseconsideraunateoríacientíficataly
comolaentendemoshoyendía,yaquenoseapoyabaenexperimentosrigurosos.LaprimerapruebasobrelaexistenciadelátomofueencontradaporJohnDaltonaprincipiosdelsigloXIX,yapartirdeahísefueronproponiendodiversosmodelosparaexplicarlaestructuradelamateria.
Actualmenteresultaríacasiimposibleavanzarenelconocimientodelosfenómenosnaturalessinreconoceralosátomosocorpúsculoscomoconstituyentesdelamateria.Básicamente,elmodeloatómicodeDaltonpuederesumirseenlossiguientespostulados:• Loselementosestánconstituidosporátomosquesonpartículas
básicasdelamateria.Sonindivisiblesynopuedensercreadosnidestruidos.
• Losátomosdeunmismoelementosonidénticos,tienenelmismopesoylasmismaspropiedades.
• Losátomosdediferenteselementossecombinanentresíintegrandomoléculasqueformancompuestos.
• Losátomosdeloselementospuedencombinarseparaformarmásdeuncompuesto,dependiendolacantidaddecadauno.
• Cadaátomosecomportacomounaunidadindependientedelasotras.Deestemodo,lalluvia,laspiedras,latierra,nosotrosmismosylasestrellasmáslejanasestamosformados
porpequeñaspartículasllamadasátomos.Dehecho,cadaelemento,porejemplo,zinc,sodioohidrógeno,estáformadoporátomosdeunasolaespecie.
Lo que aprendimosResuelvo el problema“Tienesqueelaborarparalaferiadecienciasdetuescuelaunmodelodelamateriaquepermitaexplicarlaspropiedadesdemasayvolumen.Paraellodeberásdefinir:
1. Eltipodemodeloqueelaborarás.
2. Lascaracterísticasdelamateriaquerepresentarátumodeloyquepermitenexplicarlaspropiedadesdemasayvolumen.”
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora conoces algunos aspectos que te pueden ayudar para
representar la estructura de la materia. ¿Cuál de ellos te sirve
para explicar la masa y el volumen de un cuerpo? Recuerda
que tu respuesta te servirá para resolver el problema.
AlgunossímbolosusadosporDaltonparaidentificarloselementosconocidoshastaentonces.
Hidrógeno Hierro
Azogue Zinc
Carbono Cobre
Oxígeno Plomo
Fósforo Plata
Azufre Oro
Magnesio Platino
Estroncio Mercurio
Vínculo entre secuenciasRecuerda las características de los modelos que se revisaron en la Secuencia 15: ¿Para qué sirven los modelos?
comenten:
1. ¿QuénuevoselementosaportaelmodelodeDaltonparaexplicarlaestructuradelamateria?
2. ¿Cuáleslaimportanciaactualdereconocerlosátomoscomolosconstituyentesbásicosdelamateria?
42
secuencia 16Para resolver el problema responde en tu cuaderno:
1. Delosmodelosrevisadosdurantelasecuencia,¿aquémodeloseparecemáseltuyo?
2. Describecómoexplicatumodelolaspropiedadesescogidas.
comenten:
1. Las diferencias y similitudes entre sus propiosmodelos y losmodelos griego y deNewton.
2. MencionenunejemplodeunapropiedaddelamateriaquenoseexpliquemedianteelmodelodeAristóteles.
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia respecto a tu modelo para explicar
la estructura de la materia. ¿Existe diferencia entre lo que pensabas y lo que sabes
ahora? Explica tu respuesta. ¿Crees que la analogía entre ladrillos y átomos del
texto introductorio sea útil para explicar la estructura de la materia?
¿Para qué me sirve lo que aprendí?escribe las respuestas en tu cuaderno:
• ¿Cómoimaginasqueestáformadoungranodearenapordentro?
Ahora opino que…explica en tu cuaderno:
1. ¿Cómofueelprocesodecambioenlasexplicacionessobrelaestructuradelamateria?
2. ¿Esteprocesoserásimilareneldesarrollodeotrasideascientíficas?¿Porqué?
Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: La estructura de la materia en la programación de la red satelital edusat.
43
IICIENCIAS
Para saber más…1.Hawking,Stephen(1997).Breve historia del tiempo.Madrid:Alianza.
2.Gallegos,L.(2002).Comparación entre la evolución de los conceptos históricos y las ideas de los estudiantes. El modelo de la estructura de la materia. Tesisdoctoral.UniversidadAutónomadeMéxico.
3. Kuhn, T.S. (1971). La estructura de las revoluciones científicas. Fondo de CulturaEconómica.México.
1.AguilarSahagún,Guillermoet al.La teoría cinética de los gases.1dejuliode2007.http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/36/htm/sec_5.html
2. UNAM. La materia: un compuesto. 2 de marzo de 2007. http://www.cienciorama.unam.mx/index.jsp?pagina=materia&catid=108&subcatid=123
44
secuencia 17
Para empezarLee el texto.
• Antes de comenzar la lectura, responde: ¿Por qué existen tantos materialesdistintos?
sesión 1
Texto introductorio
¿Cómo se organiza la materia?
La materia…nohaymaneradenoverla,palparla,sentirla,olerla.Estamoshechos,afindecuentas,demateria.Todoloquenosrodeaes,enúltimainstancia,materia.Haytantasclasesdemateria,contantascaracterísticasdiferentes,queparecieraimposibledescribirlastodas.
Desdepequeñosdescubrimosalgunaspropiedadescomunesatodalamateria,comolamasayelvolumen.Ladensidadeslarelaciónentreambas.Porejemplo,ladensidaddelagualíquidaesdiferentedeladelvapordeagua,yaquelamismamasadeaguaocupavolúmenesdiferentes.
Sibienelconceptodedensidadnosdaunabuenadescripcióndecómoescadamaterial,noessuficienteparaexplicartodassuspropiedadesycomportamientos.Paracomprendermejorlamateriaesnecesarioconocerdequéestáhecha,estoes,cuálessonlaspartículasquelaconstituyenycómoseorganizan.
Lamateriaensusdiferentesformasconstituyeelmundoquenosrodea.
45
IICIENCIAS
Ahora conoces algunos modelos que explican la constitución de la materia. En estasecuencia explicarás algunas características y comportamientos macroscópicos de lamateria, como losestadosdeagregación,apartirde la teoríacinéticadepartículas.Valoraráslaparticipacióndeestateoríaenlaconstruccióndelconocimientocientífico.
Lo que pienso del problemaResponde en tu cuaderno:
1. ¿Porquéunpocodetalcouotropolvosemuevenenlasuperficiedelagua,aunsiestátotalmentequieta?
2. ¿Seapreciaríamovimientoenunlápizsilocolocassobreagua?¿Porqué?
intercambien sus puntos de vista sobre:
• ¿Quéprovocaelmovimientodelaspartículasdetalcoopolvoespolvoreadasenelagua?
Vínculo entre secuenciasRecuerda que los conceptos de densidad, volumen y masa se revisaron en la Secuencia 14: ¿Qué percibimos de las cosas?
Consideremos lo siguiente…a continuación encontrarás el problema que tendrás que resolver con lo que hayas aprendido durante la secuencia.
Cuando añadimos ciertos materiales al agua notamos fenómenos sorprendentes, por ejemplo, que cantidades mínimas de talco, canela o pimienta en polvo, al espolvorearse sobre un poco de agua en total reposo, se mueven apreciablemente.
¿Cómo explicas este hecho desde el punto de vista de la estructura de la materia?
46
secuencia 17
Actividad UNODescriban el fenómeno de difusión en un líquido. Para ello:
• Realicenlasiguientedemostración.
1. Comenten:¿Porquélatintasedifundeenelagua?
2. Vananecesitar:
a) Vasoconagua
b) Gotero
c) Unpocodetinta,colorantevegetaloesenciadevainilla.
3. Realicenloqueseindica:
a) Pidanauncompañerosuparticipación.
b) Solicítenle que agregue dos gotas de tinta,colorante o esencia al agua, sin agitar, yprocurandoqueelaguaestéentotalreposo.
c) Observendetenidamentequépasaconlatintaalestarencontactoconelagua.
4. Intercambiensusopiniones:
a) ¿Por qué creen que no se requiere agitar paraquelatintasedifundaenelagua?
b) ¿Qué indica este fenómeno en cuanto a laestructuradelamateria?
c) Si dejan pasar suficiente tiempo, ¿la tinta sedifundiráporcompletoenelagua?Difusión: Una sustancia se combina con
otra cuando sus moléculas se dispersan
en todas direcciones, y en cualquier
porción del líquido se pueden encontrar
moléculas de ambas sustancias.
nueva destreza empleada
Describir: Reconocer las características, las
propiedades o el funcionamiento de algo: organismos,
objetos y procesos científicos.
Manos a la obra
47
IICIENCIASLas mil formas de la materia
Lean el texto.
• Ponganespecialatenciónenlosestadosdeagregaciónquesedescribenenlalectura.
Texto de información inicial
¿Un mundo de moléculas?Dentro delasmuchasdiferenciasysemejanzasquelosmaterialesysustanciaspuedentenerentresí,hayunaspectoevidente:cuandoaplicamosunafuerzadeformanteauncuerpo,sedeformaenmayoromenorgrado.Haymaterialesqueresistenbienaestasfuerzas.Aotros,encambio,esfácilcomprimirlos.
Larespuestadelosmaterialesantelasfuerzasdeformantesylasfuerzasqueloscomprimenpermiteclasificarlosengrandesgrupos,llamadosestados de agregación.
Tabla 1. algunos estados de agregación de la materia
estado de agregación
Respuesta ante la
deformación
ante la fuerza de deformación, qué pasa con la forma
Respuesta ante la
compresión
ante la compresión, qué
pasa con el volumen
ejemplo
sólido Pocodeformable
Conservalaforma IncompresibleConservael
volumen
Líquido DeformableTomalaformadelrecipientequelo
contieneIncompresible
Conservaelvolumen
Gaseoso Muydeformable
Tomalaformadelrecipientequelo
contiene
Muycompresible
Elvolumendisminuyeperosiempreocupatodoelespacio
disponible
48
secuencia 17Losestadossólido,líquidoygaseososonlostresestadosdeagregacióndelamateriamáscomunesyfácilesdeidentificaranuestroalrededor.Loslíquidosylosgasestienenlapropiedaddefluir,esdecir,anteunamínimafuerzaqueselesaplique,porcionesdeellossedesplazansobrelasporcionesrestantesdelmaterial.Porelloselesllamagenéricamentefluidos.
Laexplicaciónparaestosfenómenosesquelamateriadebeestarformadadepequeñasfracciones,seccionesopartículas,yaquesifuesealgocontinuo,noseríaposibledeformarlanicomprimirla,pormuygrandequefueselafuerzaaplicada.Sóloconsiderandopartículasmaterialesyespaciosvacíospodemosexplicarestecomportamiento.
Lapartículamaterialmáspequeñaquedefinelascaracterísticasdeciertassustanciaseslamolécula.Lasmoléculassecomponendeotraspartículasaúnmáspequeñas:losátomos.Podemosdarnosunaideadesutamañoconsiderandoquehaybillonesdeellosenunasolapartículadepolvo.Nuestromundoes,enefecto,unmundodepartículas–átomosomoléculas–queseorganizandemuchasmaneras,produciendocomoresultadolaasombrosavariedaddelamateria,asíseaennuestroorganismooenlagalaxiamásremota.
Estado de agregación: Conjunto de
características de la materia
relacionadas con la manera en que sus
partículas están acomodadas o
agregadas.
en su cuaderno:
1. Mencionencincoejemplosde:
a) Sólidos
b) Líquidos
c) Gases
2. Para cada ejemplo, describan qué tandeformableycompresiblees.
comenten:
1. ¿Porquéungasnoconservasuforma?
2. ¿Quépasaríasiunasillaoloscimientosdeunedificionofueransólidos?
49
IICIENCIAS
Actividad DOSLas moléculas se organizan
construyan un modelo de los estados de agregación de la materia.
• Realicenlapráctica.Paraello:
i. Formentresequipos.
ii. Cadaunorealizaráunaexperiencia.
1. Material
a) 27pelotitasdeunicelde1a2cmdediámetro.
b) Paquetede50palillosdemadera.
c) Recipientedeplásticode3a4litrosdecapacidad.
d) Recipientedeplásticode10a20litrosdecapacidad.
e) Dosbolsasdeplásticotransparentedediferentetamaño.
f) Cordel,hilooalambredelgadoparaamarrarlasbolsas.
g) Globogrande.
2. Procedimiento
experiencia a: el comportamiento de las moléculas en los gases
a) Inflenelgloboligeramente.
b) Observenlaformaqueadoptaelaireenelinteriordelglobo.
c) Oprimanelgloboconlasmanos.
d) Observensielairequecontienecambiadeforma.
e) Vacíentodaslaspelotitasdeunicelenlabolsademenortamaño.
f) Inflenlabolsaconlaspelotitasdelamismamaneraqueloharíanconunglobo.
g) Amarrenlabolsa.
h) Agítenlaenérgicamente.
i) Observencómosemuevenlaspelotitasyquétantoespacioocupan.
j) Repitanlospasoseaiconlabolsagrande.
k) Anotensusobservaciones.
50
secuencia 17experiencia B: el comportamiento de las moléculas en los líquidos
a) Vacíentodaslapelotitasdeunicelenelrecipientede3a4litros.
b) Muevanconsuavidadyencírculoselrecipienteopalangana.
c) Observencómosemuevenlaspelotitas.
d) Vacíenlaspelotitasenlacubetayrepitanelpasob.
experiencia c: el comportamiento de las moléculas en los sólidos
a) Poniendomuchocuidadodenoherirse,unancon lospalillos9pelotitasdeunicel,detalmaneraquepuedanarmaruncuadradocon3pelotitasporlado,comoelquesemuestraenlafigura.
b) Armenotrosdoscuadradosde3x3.
c) Tomencadacuadradodepelotitasyúnanlosconpalillosconlosotroscuadrados,demodoquepuedanarmaruncuboconlas27pelotitas,comosemuestraenlafigura.
d) Metanelbloquedepelotitasenlapalanganaorecipiente.
e) Agitenelrecipientedevariasmaneras.
f) Observenatentamentecómosemuevenlaspelotitasunidasporpalillos.
g) Coloquenelbloquedepelotitasenlacubetayrepitanelpasof.
51
IICIENCIAS3. Resultados
a) Registrensusobservacionesalcompletarunatablacomolaquesemuestra.
b) Llamaremoscontenedoraaquelloquecontuvolaspelotitasencualquieradeloscasos,yaseanlasbolsas,elrecipiente,palanganaocubeta.
experiencia¿cómo fue el
movimiento de las pelotitas?
¿Qué sucede con la forma del conjunto de pelotitas al cambiarlas de contenedor?
¿Qué sucede con el volumen del conjunto de pelotitas al
cambiarlas de contenedor?
a
B
c
c) Tomennotadelosresultadosobtenidosporlosdemásequipos.
4. análisis de resultados
• Contestenlassiguientespreguntas:
a) ¿En cuál caso el conjunto de pelotitas modificó tanto su forma como suvolumenalpasardeuncontenedoraotro?Expliquen.
b) ¿Quépasóconlaformadelairedentrodelglobocuandolooprimieron?
c) ¿En cuál caso el conjunto de pelotitas conservó tanto su forma como suvolumenalpasardeunrecipienteaotro?
d) ¿Encuálconservósólolaforma?
e) ¿Encuálconservósólosuvolumen?
f) ¿Quéestadodeagregacióndelamateriaseestaríarepresentandoencadacaso?
g) ¿Encuáldeloscasospodríamosmeteratodaslaspelotitasenuncontenedorcadavezmásymáspequeño?
h) Cuandolaspelotitassepasanauncontenedordediferentetamaño,¿cómocambialadensidaddelmaterial?Fundamentensurespuesta.
5. comunicación
• Elaborenunreportedelaprácticaensuscuadernos.
Hagan en el pizarrón un mapa conceptual de las características de los tres estados principales de agregación de la materia.
• Comentenlautilidaddelosmodelospararepresentarlosestadosdeagregacióndelamateria.
52
secuencia 17
Para terminarLean el texto.
• Ponganatenciónenlosefectosdelaenergíacinéticaenlosdistintosestadosdelamateria.
Texto de formalización
sesión 2
Reflexión sobre lo aprendido
En los modelos de la actividad anterior, ¿en cuál de los estados de
agregación las pelotitas pueden moverse con mayor facilidad? ¿En qué
te ayuda esto para resolver el problema?
¿Muchas moléculas y muy movidas?Las moléculas,quesoncomolosladrillosqueconformantodaslascosas,semuevencontinuamente.Aestaconclusiónllegamosnecesariamentecuandoobservamosfenómenoscomolossiguientes:
• Sidejamosguayabas,mangosoplátanosenunahabitacióncerradadurantealgúntiempo,alregresarnotaremoselolorcaracterísticodeesafrutaesparcidoenelaire.
• Siagregamos,sinagitar,unasgotasdeesenciadevainillaaunvasodeleche,despuésdeunratoveremosquelalecheadquirióuntonoligeramenteamarillo,ademásdelolorysabordelavainilla.
Nadadeestoocurriríasilasmoléculaspermanecieranquietas.Aunquepequeñísimas,nopodemosolvidarqueson,afindecuentas,materia,ycomotalestánsujetasalasleyesdeNewtondelmovimiento.Llevanasociadaciertacantidaddeenergíamecánica.Laenergíamecánicaeslasumadelaenergíacinéticaylapotencial.Todaslasmoléculastienen,porelsólohechodemoverse,ciertaenergíacinética.Laenergíacinéticaestárelacionadaestrechamenteconlavelocidaddelasmoléculas;amayorvelocidad,muchomayorenergíacinética.Laenergíapotencialdelasmoléculasprovienedelainteracciónconlasmoléculasvecinas.
53
IICIENCIAS
Lacantidadrelativadeunauotraformadeenergíaestámuyrelacionadaconelestadodeagregación.Lateoría cinética molecularsebasaenlasleyesdeNewtondelmovimiento.Fuedesarrolladaporvarios
científicos,comoelsuizoDanielBernoulli,quienpostulóquelosgasessonpartículasquesemuevenentodasdirecciones.Posteriormente,elfísicoaustriacoLudwigBoltzmannexplicólaspropiedadesmacroscópicasdelosgasesapartirdeunadescripciónestadísticadelmovimientodelaspartículas.
Unodelosefectossorprendentesdeestemovimientomolecularperpetuoeselmovimiento browniano, llamadoasíenhonordelbotánicoescocésRobertBrown,quiendescubrióquepequeñosfragmentosdemateria,perceptiblesasimplevista,comopartículasdepolvoopolen,semuevencontinuamenteendireccionesaleatoriascuandoestáninmersosenunlíquidoogas,debidoaquesongolpeadosincesantementeporlasmoléculasdelfluido.
Aleatorio: Suceso o
resultado incierto,
que ocurre al azar.
Silasmoléculasdeuncuerpotienenmásenergíapotencialquecinética,sumovimientoserámuylimitado,ysólovibranentornoaunaposicióndeequilibrio.Enesecaso,formaránuncuerposólido.Silaenergíacinéticaesmásomenoslamismaquelapotencial,hablaremosdeunlíquido.Cuandolaenergíacinéticaesmuchomayorquelapotencial,setratarádeungas.Lateoríacinéticaexplicalosestadosdeagregacióndelamateria.
consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como estadística.
Lateoríacinéticaexplicaelmovimientobrownianodeunapartículaligera,comopolvo,polenotalco,cuando,acausadeloschoquesconlasmoléculasdelfluidoenelqueestáinmersa,recorretrayectoriaszigzagueantes.
54
secuencia 17contesten en su cuaderno:
1. Enunvolumendado,¿encuáldelos tres estados de agregaciónhabrámásmoléculas?¿Porqué?
2. ¿Existeunestadodeagregaciónenelquelasmoléculasesténenreposo?Argumentensurespuesta.
comenten:
• Desde el punto de vista de lateoríacinéticamolecular,¿cómoexplican el movimiento de laspartículasdepolvoenelaire?
Elairequecomponelaatmósferaterrestrecontienemoléculasdevariosgases,ytodasellassemuevenconstantemente.
Lo que aprendimosResuelvo el problema“Cuandoañadimosciertosmaterialesalaguanotamosfenómenossorprendentes, como que cantidades mínimas de talco, canela opimientaenpolvo,alespolvorearsesobreunpocodeaguaentotalreposo,semuevenapreciablemente.
¿Cómoexplicasestehechodesdeelpuntodevistadelaestructuradelamateria?”.
escribe la solución al problema en tu cuaderno.
• Toma en cuenta el siguiente aspecto: ¿Qué relación tiene elmovimiento de las moléculas de un fluido con el movimientoobservadoenlaspartículasespolvoreadasenelagua?
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia acerca de los
estados de agregación de la materia, y el movimiento de las
moléculas ¿Hay alguna diferencia entre lo que pensabas y lo
que sabes ahora? Explica tu respuesta.
Vínculo entre secuenciasRecuerda que las fuerzas electromagnéticas se mencionan en la secuencia 6: ¿Por qué cambia el movimiento?
Los choques elásticos se analizaron en la secuencia 8: ¿Cuáles son las causas del movimiento?
Para recordar los conceptos de energía cinética y potencial, revisa la secuencia 11: ¿Quién inventó la Montaña Rusa?
Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: ¿Cómo se organiza la materia? en la programación de la red satelital edusat.
55
IICIENCIAS
¿Para qué me sirve lo que aprendí?el conocimiento de los estados de agregación de la materia es fundamental para la fabricación y empleo de muchos materiales que utilizamos con frecuencia.
1.Elabora una lista de cuatro objetos y sustancias quesuelasutilizarenundía.
2.¿Quépasaríasitodosellosestuvieranenunestadodeagregacióndiferente?
Ahora opino que… La teoría cinética molecular representó un gran avance en la comprensión del comportamiento de la materia, y permitió explicar diversas propiedades macroscópicas de la misma, como los estados de agregación.
1.¿Cómoexplicaríaslatransferenciadecargaeléctricadeuncuerpoaotroapartirdelateoríacinética?
2. ¿Qué limitaciones consideras que tiene la teoríacinética?
3.¿Losmodelosy lasteoríascientíficassonexplicacionesdefinitivasde losfenómenosnaturales?Argumentaturespuesta.
Para saber más…1. Diccionario de Física(2004).Madrid:Oxford-Complutense.
2. Allier,RosalíaA.et al.(2005).La Magia de la Física.TercerGrado.México:McGraw-Hill.
3. Félix,Alejandroet al.(2001).Lecciones de Física.México:CECSA.
1. García-Colín,Leopoldo.Y sin embargo se mueven.ILCE.7demarzode2007.http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/36/htm/ysin.html
2. Morcillo,JuanG.ImágenesderocasenlaTierra.PortaldeCienciasExperimentales.UniversidadComplutensedeMadrid.5demarzode2007.http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.htm
3. M.A.Gómez.Movimiento browniano.Elrincóndelaciencia.IES.VictoriaKent.Madrid,España.5dejuniode2007.http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Practica/pr-52/PR-52.htm
4. Braun,Eliezer.Un movimiento en zig-zag.ILCE.7dejuniode2007.http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/13/htm/sec_4.html
56
secuencia 18
Texto introductorio
Para empezarLean el texto.
• Antesdelalectura,respondan:¿Enquéocasionesserequieremedirlatemperatura?
sesión 1
¿Hace calor?
En el siglo XVI,sepodíasentirqueundíaeramáscalurosoqueelanterior,peronadieeracapazdeprecisarquétantomás.Lomismoocurríacuandounmédicoqueríasabersielpacienteteníafiebre;selimitabaapalparsupropiafrenteyladelenfermo.Latemperaturasedefiníaexclusivamentecomolasensacióndefríoocalientesegúnsepercibeconlossentidos.
Nuestravidadiarianoseríalamismasinofuéramoscapacesdemedirconprecisiónlatemperatura.Porejemplo,laindustriafarmacéuticanecesitacontrolarlosprocesosquesellevanacaboparalacreacióndelasmedicinas,yparaesto,saberaquétemperaturahayquecalentarunasustanciaparaquetengadeterminadaspropiedades.Lomismoocurreconlacríadepollos:esconvenientequeesténenunlugarconunatemperaturacontroladaparaquecrezcandelamejormanera.
Tambiénesimportantemedirlatemperaturaparasabercómoconservarmejorlosalimentos;entendermejorlosprocesosbiológicos,físicosoquímicosqueocurrenenlanaturaleza;activarlosmecanismosdeenfriamientoenunmotoralllegaraciertatemperatura,etcétera.Enfin,sonmuchaslassituacionesenlasquelamedicióndelatemperaturaesfundamental.
Ahorasabescómoestáformadalamateriadeacuerdoconlateoríacinética.Enestasecuenciarelacionaráselmovimientodelasmoléculasconlatemperaturayvaloraráslaimportanciademedirlaconprecisión.
Consideremos lo siguiente…A continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
Cuando hace mucho frío en la noche necesitas cubrirte con más cobijas. ¿Por qué? ¿Las cobijas nos dan calor? Justifica tu respuesta.
Enunhospitalesnecesariomedirlatemperaturapuesparaquelasangreseconserveenbuenascondicionesdebemantenersea4°C.
57
IICIENCIAS
Lo que pienso del problemaResuelve en tu cuaderno:
1. Cuando tienes fiebre, la temperatura de tu cuerpo aumenta. ¿Siempre “tienestemperatura”osólocuandoestásenfermo?
2. Enunanochefría,¿esmayorlatemperaturadetucuerpooladeunacobija?
3. ¿Lascobijasnosdancalor?¿Porqué?
4. ¿Existediferenciaentrecalorytemperatura?Explica.
Manos a la obraActividad UNOcomparen mediciones de temperatura. Para ello:
1. Comenten:¿Podemosusarnuestrossentidosparasabersialgoestácaliente?
2.Vananecesitar:
a) Tresrecipientes(puedenservasos,ollaspequeñasuotros).
b) Termómetro
3.Realicenlosiguiente:
a) Llenen uno de los recipientes con agua caliente, otro conaguafríayotroconaguatibia.
b) Coloquenunadesusmanosenelaguacalienteylaotraenelaguafría.
c) Dejen las manos sumergidas dentro de los recipientes almenosunminuto.
d) Introduzcandespuéslasdosmanosenelaguatemplada.
e) Midanconuntermómetrolatemperaturadelaguatibia.
4. Contestenensucuaderno:
a) ¿Aquétemperaturaseencontrabaelaguatibia?
b) ¿Sintieronelaguatempladaalamismatemperaturaconlasdosmanos?Describanloquesintieron.
intercambien sus opiniones sobre:
1. ¿Porquéelaguatempladasesientemáscalienteenunamanoqueenotra?
2. ¿Nuestros sentidos miden con precisión la temperatura?Expliquen.
58
secuencia 18Termómetro
Lean el texto.
• Durante la lectura, pongan atención a las diferentes escalas que se utilizan paramedirlatemperatura.
Texto de información inicial
¿Cómo se mide la temperatura?Para medirlatemperaturaseusauntermómetro.Esteinstrumentodemediciónsebasaenladilatacióntérmica:cuandolosmaterialessecalientan,seincrementaelvolumenqueocupan.Unasituacióncotidianaenlaqueesposibleobservarladilatacióntérmicaescuandoponemoslalecheacalentar;alrecibircalor,aumentaelvolumenqueocupa,poresosubeelniveldelalecheenlacacerola,einclusopuedellegaraderramarse.
Casitodoslosmaterialesseexpandenalcalentarse.Elmercurio,cambiaapreciablementesuvolumenconpequeñasvariacionesenlatemperaturayporestemotivoseutilizaenlostermómetros.
Paraelaboraruntermómetro,seencierraunapequeñacantidaddemercurioenuntubocapilardevidrio.Alponerencontactoeltermómetroconuncuerpoamayortemperatura,ladilatacióndelmercurioprovocaquesubalacolumnadellíquido.Lalongituddelacolumnasepuedeentoncesrelacionarconlatemperatura.Paraelloseasignanvaloresnuméricosarbitrariosadistintaslongitudesdelcapilardemercurio.
Existenvariasescalasparamedirlatemperatura,comolaCelsius,laFahrenheitylaKelvin.EnlaescalaCelsius,elnúmeroceroseleasignaalatemperaturaenlaqueelaguasecongelayel100alatemperaturadeebullicióndelagua.SellamaasíenhonoraAndersCelsius,elastrónomosuecoquepropusoestaescala.LaescalaFahrenheitasignaelvalorde32alatemperaturaalaquesecongelaelaguay212alatemperaturaalaquehierve.Seledioesenombreenhonoralcreadordelostermómetros,DanielGabrielFahrenheit.EnlasCienciasseusalaescalaabsolutaodeKelvin.
Diferentesescalasparamedirlatemperatura.
Escala Kelvin Escala FahrenheitEscala Celsius
212˚F
176˚F
140˚F
104˚F
68˚F
32˚F
-4˚F
-40˚F
-76˚F
-112˚F
-148˚F
373.15K
353.15K
333.15K
313.15K
293.15K
273.15K
253.15K
233.15K
213.15K
193.15K
173.15K
100˚C
80˚C
60˚C
40˚C
200˚C
0˚C
-20˚C
-40˚C
-60˚C
-80˚C
-100˚C
Temperaturade evaporación
del agua
Temperaturade solidificación
del agua
59
IICIENCIASRespondan es sus cuadernos:
1. ¿Cuáleslaventajadeutilizarmercurioenlostermómetros?
2. Deacuerdoconlafigura¿acuántoequivalen200°CenK?
Actividad DOSMovimiento de las moléculas
Relacionen la temperatura con el movimiento de las moléculas.
1. Observenconatenciónlasiguientefiguraquerepresentalasmoléculasdeungasadiferentestemperaturasyseparadasporunabarrera.
Vínculo entre secuenciasPara recordar el concepto de vector revisa la Secuencia 7: ¿Por qué se mueven las cosas?
Elcuadroconfondorosarepresentaungasamayortemperaturayelfondoazulrepresentaungasatemperaturamenor.Cuandosequitalabarreraquelossepara,losgasessemezclan.
2. Comenten:
a) ¿Quérepresentanlasflechasaunladodecadaunadelasmoléculas?
b) ¿Quéformadeenergíaestárelacionadaconlarapidezdeunamolécula?
c) ¿Enquécasolasmoléculassemuevenmásrápidootienenmásenergíacinética:cuandoelgasestáamayoroamenortemperatura?
d) Imaginenquelasmoléculassoncomopelotasdetenisrebotandodeunladoaotro.Cuandosequitalabarrera,unapelotaquevamuyrápidochocaconunaquevamáslento.¿Quépasaríaconlarapidezdecadaunadelaspelotas?
e) ¿Quépasacuandolasmoléculasdelgasqueestánamayortemperaturaempiezanachocarconlasqueestánaunatemperaturamenor?
f) ¿Quéocurreconlatemperaturadelamezcladegasesdespuésdequitarlabarrera?Expliquenlosucedidoentérminosdeloschoquesdelasmoléculasylaenergíacinética.
nueva destreza empleada
Relacionar:Establecervínculosolazosentre
objetos,organismos,conceptos,situaciones,
etcétera;apartirdelconocimientoquese
poseesobresuspropiedades,usosyfunciones.
sesión 2
BarreraGasatemperaturaalta,con
unaenergíacinéticamediaelevada.Gasatemperaturabaja,con
unaenergíacinéticamediareducida.
Losgasessemezclan:ahoraambostienenlamismaenergíacinéticamediayestánalamismatemperatura(temperaturadeequilibrio).
Seretiralabarrera
60
secuencia 18
Actividad TRESidentifiquen el sentido de la transferencia de calor. Para ello:
• Antesde laactividad, comenten lo siguiente: ¿El calor se transfieredeuncuerpocalienteaunofríoo,porelcontrario,deunofríoaunocaliente?
1. Material
a) Tresrecipientes(comovasosuollaspequeñas).
b) Termómetrodemercurio,clínicoocientífico.
c) 250ml deaguacaliente.
d) 250ml deaguafría.
2. Procedimiento
a) Viertan250mldeaguaenlaolla.
b) Caliéntenlahastaquealcanceunatemperaturade35°C.¡Tenganmuchocuidadoalmanipulareltermómetroylosrecipientescalientes!
c) Viertan250mldeaguafríaenunvaso.
d) Midanlatemperaturadelaguafría.
e) Mezclenelaguacalienteyelaguafríaeneltercerrecipiente.
f) Midanlatemperaturadelamezcla.
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora ya sabes que la temperatura está relacionada con el movimiento
de las moléculas de un cuerpo. ¿Cómo será el movimiento de las
moléculas del aire cuando la temperatura es baja, y cómo será cuando
la temperatura es alta? Justifica tu respuesta.
Recuerda que tu respuesta te ayudará a resolver el problema.
61
IICIENCIAS3. Resultados
• Completenlatablaensucuaderno:
Temperatura agua caliente agua fría
inicial: Ti
Final (mezcla): Tf
cambio de temperatura: Tf -Ti
4. análisis de resultados
a) ¿Cuál fue el cambio de temperatura para el agua fría? Hagan la resta de latemperaturafinalmenoslainicial.
b) ¿Cuálfueelcambiodetemperaturaparaelaguacaliente?
5. comunicación
• Elaborenunreportedelaprácticaensuscuadernos.
comenten:
1. ¿Porquéaumentólatemperaturadelaguafría?Explíquenloentérminosdelateoríacinética.
2. ¿Cómointerpretanelsignonegativoenelvalordelcambiodetemperaturadelaguacaliente?
3. ¿Elcalorsetransfieredeuncuerpocalienteaunofrío,oviceversa?
Vínculo entre secuenciasPara revisar las formas en las que se manifiesta la energía revisa la Secuencia 10: ¿Cómo se utiliza la energía?
Reflexión sobre lo aprendido
Ahora ya sabes que la temperatura es proporcional a la energía
de las moléculas del sistema. También comprobaste que el calor
cambia la temperatura de un cuerpo. En consecuencia, el calor
debe ser una forma más de energía. Utiliza este conocimiento
para explicar cómo es la transferencia de energía entre tu cuerpo
y el viento, en una noche fría.
Recuerda que tu respuesta te servirá para responder el problema.
62
secuencia 18
Actividad CUATRODescriban formas de aumentar la temperatura de un sistema.
1.Contesten:¿Quésucedeconlatemperaturadelaguafríasiseagitalabotellaquelacontiene?
2.Vananecesitar:
a)Botelladeplásticode500mlcontapa
b) 300mldeagua
c) Termómetrodemercurio
d) Trapo
3.Realicenlosiguiente:
a) Coloquen300mldeaguafríaenlabotella.
b) Midanlatemperaturadelaguayajustenlatapa.
c) Cubrancompletamentelabotellaconuntrapo.
d) Agítenlavigorosamentedurante10minutos.
e) Midanlatemperaturadelagua.
4.Comenten:
a) ¿Ocurrióloquepensabanconlatemperaturadelagua?Expliquen.
b) ¿Qué forma de energía está relacionada con elmovimiento?
intercambien sus opiniones:
• ¿Conquémecanismossepuedeaumentarlatemperaturadeunsistema?
sesión 3
63
IICIENCIAS
¿Es lo mismo calor que temperatura?La teoríacinéticamolecularexplicóloquesignificalatemperaturadeunsistema.Enunsistemacontemperaturaalta,lasmoléculasseestánmoviendorápidamentealazarendiferentesdirecciones,mientrasqueabajatemperaturalasmoléculaslohacenmáslentamente.Latemperaturareflejaelpromediodelaenergíacinéticadelasmoléculasdeuncuerpo.Silatemperaturaesalta,lasmoléculas,enpromedio,semuevenmásrápido.
Sehadiseñadounaescalaparamedirtemperatura,laescala absolutaoKelvin,enlaqueelceroabsolutocorrespondeaunasituaciónenlaquelasmoléculasestaríancompletamentequietas.EstonoesposibleenningúnlugardelUniverso:seconsideraqueelespacioexteriortieneunatemperaturaaproximadade3Kporencimadelceroabsoluto,loquecorrespondeaunatemperaturade-270ºC.
Entonces,silatemperaturaesproporcionalalaenergíadelasmoléculasysabemosqueelcalorcambialatemperatura,enconsecuencia,elcalordebeserunaformamásdeenergía:laenergíatransferidaentredoscuerposdebidoaqueestánadiferentestemperaturas.
Lateoríacinéticailustróelprocesodetransferenciadecalor:cuandoseponendossistemascondiferentetemperaturaencontacto,lasmoléculasdelsistemaquetienemayortemperaturatransfierenenergíacinéticaalchocarconlasmoléculasdelsistemacuyatemperaturaesmenor.Cuando,enpromedio,lasmoléculasdelosdossistemastienenunaenergíasimilar,sedicequealcanzaronelequilibriotérmicoy,pordefinición,lamismatemperatura.
Puestoqueelcaloresunaformadeenergía,debecumplirsetambiénelPrincipiodeConservacióndelaEnergía.Siexistetransferenciadeenergíaentredoscuerpos,elcalorquerecibeuncuerpoeselmismoquecedeelotro.Aunqueenellenguajecotidianosueledecirse“¡tengocalor!”,esincorrectodesdeelpuntodevistadelaFísica:elcaloresenergíaentránsito,asíquenopuede“poseerse”.
Enundíacaluroso,deberíamosexclamar:“¡Quétemperaturaambientaltanalta!”.
Texto de formalización
Vínculo entre secuenciasPara recordar en qué unidades se mide la energía, repasa la Secuencia 11: ¿Quién inventó la montaña rusa?
Vínculo entre secuenciasPara recordar el Principio de conservación de la energía, revisa la Secuencia 10: ¿Cómo se utiliza la energía?
Para terminar…¿Es lo mismo calor que temperatura?
Lean el texto.
• Durantelalecturasubrayenlasideasprincipales.
Siemprequeexisteunadiferenciadetemperaturaentreobjetos,vaaexistirunatransferenciadeenergíaenformadecalor.
-20°c80°c calor 0°c calor
64
secuencia 18
Sabías que…Laconduccióneslatransferenciadecalorqueexisteentredoscuerposqueestánencontactoyqueseencuentranadiferentestemperaturas.Unejemploescuandosirveselcafécalienteenunataza:altocarla,sesientecaliente.
Otraformadetransferirelcaloresporconvección.Cuandoenciendesunavela,porejemplo,elairealrededordelaflamasecalienta,yseexpandealigualqueelmercurio;porlotanto,sudensidaddisminuyey,comoelairecalienteasciende,obligaalairefríoabajar,elcual,asuvez,alestarmáscercadelaflama,secalienta.Esteciclodalugaraunacontinua circulación de aire en la que se transfiere el calor a lasregionesfrías.
Todoslosmaterialesoponenresistencia,enmayoromenormedida,alatransferenciadecalor.Losmaterialesquepresentanunaresistenciaalta son llamados aislantes térmicos. Un ejemplo de este tipo dematerialeseselaire.Sinembargo,debidoalfenómenodeconvección,elairepuedetransferircalorconfacilidad.Porestarazónsesuelenusarcomoaislantestérmicosmaterialesporososofibrosos,quesoncapacesdeinmovilizarelaireconfinadoensuinterior.Deestamanerasedificultalatransferenciaporconvección,ademásdelatransferenciaporconducción.
Comoelcalorsetransfieredebidoalchoquedemoléculas,elmejoraislantetérmicoeselvacío,esdecir,unmedioqueprácticamentenotengamoléculasyqueporlotantonotransfieraelcalorniporconducciónniporconvección.Asífuncionanlostermos,poresopuedenmantenerelcafécalientepormuchotiempo.
comenten:
1. ¿Quéeslatemperatura?
2. Si dos cuerpos están a la misma temperatura, ¿existe intercambio de calor?¿Porqué?
3. Sielcaloresunaformadeenergía,¿enquéunidadessemide?
4. EnelexperimentodelaActividadTRES,¿secumpleelPrincipiodeConservacióndelaEnergía?Expliquen.
65
IICIENCIAS
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas al inicio y al final de la
secuencia sobre si una cobija te “da” calor. ¿Cambió
lo que pensabas? Explica tu respuesta.
Lo que aprendimosResuelvo el problema“Cuandohacemuchofríoenlanochenecesitascubrirteconmáscobijas.¿Porqué?¿Lascobijasnos‘dan’calor?Justificaturespuesta.”
Responde el problema en tu cuaderno. Para ello:
1. Reflexiona:Cuandoacabasdetomarunacobijaocuandotemetesalacama,¿enesemomentolasientescalienteohastaquellevasunratitoadentroytapado?
2. Latemperaturadetucuerpoesaproximadamentede36°C.¿Quétemperaturatendrálacobijasielairedelahabitaciónestáa15°C?Explica.
3. Recuerda que hay transferencia de calor cuando existe una diferencia entre lastemperaturasdedoscuerpos.Entonces,sialacostartetutemperaturaesmayorqueladelacobija,¿enquésentidoseproducelatransferenciadecalorcuandotetapasconella?
4. ¿Sinotetaparasconlacobijatransmitiríasmásomenoscaloralaire?Explica.
5. Mencionalasformasenquetucuerpotransmitecalorenunanochefría.Justificaturespuesta
6. ¿Es correcto desde el punto de vista físico decir que las cobijas nos “dan” calor?Explica.
7. ¿Quématerialutilizaríasparataparte,unedredóndeplumasounabolsadeplástico?¿Porqué?
Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: Calor y temperatura en la programación de la red satelital edusat.
66
secuencia 18
Ahora opino que…La temperatura a nuestro alrededor hace posible la vida en la Tierra. En otros lugares, como en el planeta Mercurio, las temperaturas varían entre 180°C y 427°C.
• Contestaentucuaderno:
1. ¿CreesqueexistavidaenMercurio?¿Porqué?Justificaturespuestautilizandolaideadetemperatura.
2. ¿QuépuedepasarconlavidaenlaTierrasicontinúaelcalentamientoglobal?¿Porqué?
¿Para qué me sirve lo que aprendí?Vas a ir a una fiesta y quieres pintar tus pantalones favoritos de negro. Si el tinte que usas es un polvo ¿qué harías para que se disolviera más rápido en agua? ¿Utilizarías agua tibia o fría? ¿Por qué?
67
IICIENCIAS
Para saber más… 1. Gasca,Joaquín(2003).Fuerzas físicas. México:SEP/EdicionesCulturales
Internacionales.
1. Biblioteca de la ciencia ilustrada (2002).México:FernándezEditores.
2. Diccionario de física(2004).Madrid:Oxford-Complutense.
1. Hermans-Killam,LindayDorisDau.14deoctubrede2001.¿Cómo viaja el calor?IPAC/NASA.5demarzode2007.http://www.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/thermal/transfer_sp13oct01.html
2. Hermans-Killam,LindayDorisDau.8deseptiembrede2001.¿Qué es el calor y cómo se produce?IPAC/NASA.5demarzode2007.http://www.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/thermal/heat_sp_06sep01.html