ciencias fisica telesecundaria ii

7/29/2019 Ciencias Fisica Telesecundaria II

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ciencias II

2do Grdo Volum I

Éf Física



Ciencias II. Énfasis en Física. Volumen I , ue elaborado en la Coordinación de Inormática Educativa del Instituto Latinoamericano de laComunicación Educativa (ILCE), de acuerdo con el convenio de colaboración entre la Subsecretaría de Educación Básica y el ILCE.

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICAJosefna 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, HildaVictoria Inante Cosío, Oliverio Jitrik Mercado, Helena LluisArroyo, Abraham Pita Larrañaga, Juan José Sánchez Castro

ColaboraciónLeonor Díaz Mora, Margarita Petrich Moreno

Coordinación editorial

Sandra Hussein

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 978-970-790-957-1 (volumen I)

Impreso en MéxicoDistribución gratuita-ProhibiDa su venta

Servicios editorialesDirección de arte y diseño:Rocío Mireles Gavito

Diagramación:Fernando Villaán, Gabriel González,Victor M. Vilchis Enriquez

Iconografía:Cynthia Valdespino, Fernando Villaán

Ilustración:Imanimastudio, Curro Gómez, Carlos Lara,

Juan Carlos Díaz, José Luis Díaz, Mayanin Ángeles,Victor Eduardo Sandoval

Fotografía:Art Explotion 2007, Kurth Hollander,Cynthia Valdespino, Fernando Villaán



CIENCIAS I

Mapa-índice

Clave de logos

secuencia inicial ¿Qué estudia la física?

BLOQUE 1 El movimiento. La descripción de los cambios en la Naturaleza

secuencia 1 ¿Realmente se mueve?

secuencia 2 ¿Cómo se mueven las cosas?

secuencia 3 ¿Qué onda con la onda?secuencia 4 ¿Cómo caen los cuerpos?

secuencia 5 ¿Dónde están los alpinistas?

proyecto 1 ¿Cómo detectar un sismo con un dispositivo casero?

Evaluación Bloque 1

BLOQUE 2 Las fuerzas. La explicación de los cambios

secuencia 6 ¿Por qué cambia el movimiento?

secuencia 7

¿Por qué se mueven las cosas?secuencia 8 ¿Cuáles son las causas del movimiento?

secuencia 9 ¿La materia atrae a la materia?

secuencia10 ¿Cómo se utiliza la energía?

secuencia 11 ¿Quién inventó la montaña rusa?

secuencia 12 ¿Qué rayos sucede aquí?

secuencia 13 ¿Un planeta magnético?

proyecto 2 Un modelo de puente para representar las fuerzas

que actúan en él

Evaluación Bloque 2Bibliografía

4

9

10

20

22

32

42

54

68

80

90

96

98

112

124

136

148

158

170

182

192

200

206



B

L O Q U E 4

M a n i f e s t a c i o n e

s d e l a e s t r u

c t u r a

i n t e

r n a d e l a m

a t e r i a

S E

C U E N C I A S

T E M A S

D E S T R E z A S

A C T I T U D E S

P E R S P E C T I V A S

R E C U R S O

S T E C N O L Ó G I C O S

2 1

¿ E s l a e l e c t r i c i d a d e l p a d r e d e

F r a n k e s t e i n ?

M a t e r i a l e s c o n d

u c t o r e s ,

s e m i c o n d u c t o r e

s y a i s l a n t e s .

D e s c o m p o s i c i ó n

d e l a L u z .

C l a s i c a r m a t e r i a l e s p o r s u

c o n d u c t i v i d a d e l é c t r i c a .

R e l a c i o n a r l a l u z b l a n c a c o n l a

c o m b i n a c i ó n d e c o l o r e s .

A p r e c i a r e l u s o d e l o s c o n d u c t o r e s

e l é c t r i c o s e n l a v i d a c o t i d i a n a .

C T S

N a t u r a l e z a d e l a c i e n c i a

V i d e o : E n t r e v i s t a c o n

u n e l e c t r i c i s t a .

V i d e o : M e z c l a n d o c o l o r e s

I n t e r a c t i v o : F r a n k e s t e i n

2 2

¿ Q u é h a y e n e l á t o m o ?

M o d e l o s a t ó m i c

o s .

I d e n t i c a r l a s c a r a c t e r í s t i c a s d

e

l o s m o d e l o s d e á t o m o .

C o n s t r u i r u n m o d e l o a t ó m i c o .

A p r e c i a r e l e q u i l i b r i o d e u e r z a s .

N a t u r a l e z a d e l a c i e n c i a

V i d e o : Y s e h i z o l a l u z

I n t e r a c t i v o : C o n s t r u y

e n d o u n á t o m o

2 3

¿ C ó m o c o n e c t o l o s o c o s ?

D e s c u b r i m i e n t o

d e l e l e c t r ó n .

R e s i s t e n c i a e l é c t r i c a .

C i r c u i t o s e n s e r i e y e n p a r a l e l o .

C o n s t r u i r u n c i r c u i t o e l é c t r i c o .

C o m p a r a r l a i n t e n s i d a d l u m i n o

s a .

V a l o r a r l a i m p o r t a n c i a d e l a h o r r o

e n e l c o n s u m o d e e n e r g í a

e l é c t r i c a .

H i s t o r i a

d e l a c i e n c i a

C T S

V i d e o : E l e c t r i c i d a d , r e

s i s t e n c i a y c a r g a e l é c t r i c a

2 4

¿ C ó m o s e g e n e r a e l

m a g n e t i s m o ?

M a g n e t i s m o .

I n d u c c i ó n e l e c t r o m a g n é t i c a .

A n a l i z a r c ó m o s e g e n e r a u n

c a m p o e l é c t r i c o a p a r t i r d e u n

c a m p o m a g n é t i c o .

V a l o r a r l a i m p o r t a n c i a d e l

m a g n e t i s m o e n l a v i d a c o t i d i a n a .

C T S

H i s t o r i a


V i d e o : L a i n d u c c i ó n d

e F a r a d a y e n n u e s t r o s i g l o

I n t e r a c t i v o : G e n e r a c i ó n d e u n c a m p o m a g n é t i c o

I n t e r a c t i v o : I n d u c c i ó n e l e c t r o m a g n é t i c a

2 5

¿ E x i s t e l a l u z i n v i s i b l e ?

R e f e x i ó n y r e r a c c i ó n d e l a l u z .

O b s e r v a r e l c o m p o r t a m i e n t o d

e l a

l u z a l a t r a v e s a r c i e r t o s o b j e t o s

.

I d e n t i c a r l a r e f e x i ó n y l a

r e r a c c i ó n d e l a l u z .

V a l o r a r l a u t i l i d a d d e l a s e n e r g í a s

a l t e r n a t i v a s .

É t i c a

A m b i e n

t e

C T S

V i d e o : U n p o c o d e l u z

I n t e r a c t i v o : L a l u z y l o s c u e r p o s : R e b o t e s , d e s v i a c i o n e s y

t r a v e s í a s .

P r o y e c t o

d e

i n v e s t i g a c i ó n

4

M

a q u e t a d e u n a p l a n t a

g e n e r a d o r a d e e l e c t r i c i d a d

P r o c e s o d e g e n e

r a c i ó n y

t r a n s m i s i ó n d e l

a e n e r g í a e l é c t r i c a .

A n a l i z a r e l u n c i o n a m i e n t o d e

l a

p l a n t a e l é c t r i c a q u e p r o v e e

e l e c t r i c i d a d a l a e s c u e l a .

C o n s t r u i r l a m a q u e t a d e u n a

p l a n t a g e n e r a d o r a d e e l e c t r i c i d a d .

V a l o r a r l a i m p o r t a n c i a d e a h o r r a r

e n e l c o n s u m o d e e n e r g í a

e l é c t r i c a .

A m b i e n

t e

C T S

V i d e o : ¿ C ó m o u n c i o n a u n a h i d r o e l é c t r i c a ?



B

L O Q U E 5

C o n o c i m i e n t o , s o c i e d a d y

t e c n o l o g í a

S E

C U E N C I A S

T E M A S

D E S T R E z A S

A C T I T U D E S

P E R S P E C T I V A S

R E C U R S O

S T E C N O L Ó G I C O S

P r

o y e c t o

d e i n v e s t i c a c i ó n

5

A l

i n n i t o y m á s a l l á .

U n m o d e l o

d e

l U n i v e r s o

O r i g e n y e s t r u c t

u r a d e l U n i v e r s o .

A n a l i z a r l a s e x p l i c a c i o n e s s o b r e e l

o r i g e n y l a e s t r u c t u r a d e l

U n i v e r s o .

C o n s t r u i r u n a m a q u e t a o r o t a

o l i o

q u e r e p r e s e n t e l a s c a r a c t e r í s t i c

a s

d e l U n i v e r s o .

V a l o r a r l a i m p o r t a n c i a d e l o s

m o d e l o s p a r a r e p r e s e n t a r o b j e t o s ,

p r o c e s o s o e n ó m e n o s .

H i s t o r i a


P r

o y e c t o

d e i n v e s t i g a c i ó n

6

U n d í p t i c o s o b r e l a i m p o r t a n c i a d e

l a

F í s i c a e n l a s a l u d

N u e v o s m a t e r i a l e s y t é c n i c a s p a r a

e l d i a g n ó s t i c o y

t r a t a m i e n t o d e

e n e r m e d a d e s .

E l c a s o d e l o s r a y o s X .

I d e n t i c a r a l g u n a s d e l a s

a p o r t a c i o n e s d e l a c i e n c i a a l

c u i d a d o y c o n s e r v a c i ó n d e l a

s a l u d .

E l a b o r a r u n d í p t i c o p a r a e x p l i c

a r

l a i m p o r t a n c i a d e l a í s i c a e n l a

d e t e c c i ó n y t r a t a m i e n t o d e l

c á n c e r .

V a l o r a r l a i m p o r t a n c i a d e l u s o d e

l a t e c n o l o g í a e n e l c u i d a d o d e l a

s a l u d .

C T S



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



secuencia inicial

10

Los seres humanos hemos tratadosiempre de explicar los sucesos queocurren en nuestro entorno y nos

hemos peguntado: ¿cómo suceden?,¿qué los provocan?, ¿cómo podemosaprovechar estos conocimientos paravivir mejor?

Desde las primeras sociedades, por ejemplo, el ser humano se planteó lapregunta: ¿por qué llueve? A lo largo del tiempo, se sucedieron mitos yexplicaciones para explicar la lluvia. En la mitología nórdica, por ejemplo,se creía que llovía porque Thor viajaba en un carro jalado por cabras y, alagitar su martillo, producía truenos y rayos ocasionando así la lluvia queavorecía la agricultura.

Para los aztecas, en cambio, la lluvia se relacionaba con la adoración aTláloc, por lo que erigieron un templo en su honor. Como de la cantidad delluvia depende la abundancia de las cosechas obtenidas, la inuencia deTláloc en esa época era tal que los antiguos pobladores de Tenochtitláncreían que los seres que iban al paraíso terrenal eran aquellos que moríanahogados o ulminados por un rayo.

Como éstos, existen mitos y creencias sobre lo que percibimos denuestro entorno, como el movimiento del Sol y los planetas, sobre elcorazón y la sangre quecorre por las venas,sobre las propiedadescurativas de las plantas,entre muchos otrosenómenos naturales.

Explicar las causasde cuanto nos rodea hasido una necesidadconstante para todaslas culturas a lo largode su historia.

Para empezarl txto.

• Antes de la lectura, contesta: ¿qué observas enla imagen, además de la Monalisa?

sesión 1

Txto trodtoro

¿Qué estudia la Física?

E n c ada una de las

ac t iv idades, se indic a l

a

or ma en que t ú y t us

c ompañer os se or ganizar án

par a r ealizar la: en or ma

indiv idual , en equipo

o en gr upo .

Cuando observamos con cuidado, podemosdescubrir detalles que antes no habíamos visto.

F enómeno nat ur al:

Mani est ac ión de

pr oc esos que oc ur r en

en la Nat ur alez a.En tu entorno ocurren múltiples hechos, a los cuáles buscamos darexplicación. Los aztecas, por ejemplo, atribuían el enómeno de lalluvia a la acción del dios Tláloc.

E l g lo sr io dene c on

c lar idad las palabr as y

t ér minos c ient í c os

ut ilizados en los t ex t os

.



IICIENCIAS

11

Lo que pienso del problema Rpod t dro:

1. ¿Qué método emplearías para realizar tu investigación?

2. ¿Cuáles serían las etapas?

3. ¿En qué orden las realizarías?

4. Menciona tres enómenos que estudia la Física.

Manos a la obra

nue va des tre za empleada

ide t fcar: R ec onoc er las c ar ac t

er í st i c as

o pr opi edades de or gani smos, hec hos,

mat er i ales o pr oc esos.

E n est e r ec uadr o enc on

t r ar ás

las nuev as dest r ezas y

ac t it udes que desar r ol

lar ás

al t r aba jar las ac t iv ida

des

de la sec uenc ia.

Pr r d t , h dddo prtpr ó d Fí vtgr obr drt orm q tr g o rgo d o ntrz. T mtro

t h pddo prtr mp opt obr prodmto q grá pr vtgr ttm, y xpr: ¿Por qé odr q t tm o td Fí?

comt: ¿Qé ómo modo txto o tddo por Fí?

En el curso de Ciencias I. Énasis en Biología estudiaste algunos enómenosy procesos relacionados con los seres vivos, el cuerpo humano y el ambiente,y cómo estos enómenos se relacionan con nuestra vida personal y social. Enesta secuencia, identifcarás el objeto de estudio de la Física y reconocerás las

destrezas empleadas por las personas que se dedican al estudio de losenómenos ísicos. Valorarás la importancia y la utilidad de estos conocimientospara la humanidad.

Consideremos lo siguiente…a otó prt problema q rovrá o o q hy prddodrt t .

Aquí se pr esent a una b

r ev e

ex plic ac ión de los t em

as que

t r aba jast e c on ant er ior

idad,

lo que apr end

er ás en est a

sec uenc ia y su ut ilidad en la

v ida diar ia.

Actividad UNOidtf método pr rzr mqt.

1. Antes de iniciar, comenta en tu cuaderno: ¿cómo explican las ciencias lo que sucedeen el entorno?

2. Analiza la siguiente situación:

Tu hermano pequeño está haciendo una maqueta del Sistema Solar para la escuela yte ha pedido que le escribas en un papel los pasos que debe seguir para realizarla dela mejor manera, en el menor tiempo posible.



secuencia inicial

12

Txto d ormó

¿Se perdió, se fugó o se lo llevaron los “robachicos”?¿Qué pasó con Pepito? De haber salido a la calle y preguntado al primer desconocido dónde estaba su hijo,la señora Godínez, estaría procediendo de una manera descabellada. Lo lógico es que ella y su amilia, que sonquienes mejor conocen a Pepito, opinen sobre su posible paradero. En otras palabras, ellos son los másindicados para plantar una hipótesis sobre el problema. (…)

-¿Será posible que el niño se haya perdido?- pregunta la abuelita.-Tenemos que averiguar dónde está Pepito- dice la hermana-, y luego le preguntaremos qué pasó.-¿Cómo haremos para encontrarlo?- inquirió el padre, acostumbrado a que su esposa sacara las castañas

del uego. (…)-Por avor- dice la madre con gesto suplicante-, dejen de divagar, lo único necesario es que digan dóndesuponen que puede estar Pepito.

-Ay, Dios mío- exclama la abuela-. Ha de ser que lo atropelló un coche o se lo llevaron los robachicos.-No sean tan pesimistas –apunta el padre-; me inclino a pensar que no viene por temor al castigo que le

prometí si traía malas califcaciones.-A lo mejor sacó puros “dieces” y se ue a estejar con sus amigotes- dice el hermano.-Vamos a ver –propone la señora Godínez-, la hipótesis de Alberto (el hermano de Pepito) es la más

descabellada de las tres, pues todos sabemos lo burro que es el niño y lo mal que se porta en la escuela. Lo delaccidente parece diícil (…) El secuestro queda descartado (…)

-Es cierto -dice la hermana-; creo que mi papá tenía razón cuando dijo que Pepito tuvo miedo al castigo

por sus malas califcaciones. (…)-Bueno –dice Alberto-, tenemos una hipótesis, ¿y ahora qué?-Voy a buscarlo –dice el padre, caminando hacia la puerta.-Espera –ordena Luchita cogiéndolo del brazo-, ¿no crees que es más conveniente pensar con calma dónde

vamos a buscarlo?-Pues… en la escuela.-¿Pero no te das cuenta de que la escuela está cerrada a esta hora, viejo? Mira,

siéntate y vamos a planear cuidadosamente la búsqueda. Verás cómo ahorramos tiempoy esuerzo.

-Mi jea tiene razón –asienta Alberto-; yo creo que lo primero es hablar con Cirilo, elíntimo amigo de Pepito. (…)

3. ¿Qué procedimiento o pasos le recomendarías seguir y en qué orden?

Juanito, para hacer una maqueta podrías:

a) ___________________________________________

b) ___________________________________________

c) ___________________________________________

d) ___________________________________________

e) ___________________________________________

f) ___________________________________________

itrmb opo obr o po q grro.

l txto. Drt tr, bry dtrz q v bodrt vtgó tíf.

cot t

doro

gfdo d

pbr omo

paradero .



IICIENCIAS

13

En ese momento suena el timbre de la puerta. Es el padre de Ciriloque entra muy agitado y con preocupación reejada en el rostro.

-Perdonen la molestia –dice el visitante-, ¿no está Pepito?-Precisamente íbamos a hablarle por teléono a usted para preguntar

a Cirilo si sabía dónde está mi hijo –responde el señor Godínez.-En ese caso se confrman mis sospechas, el niño se ugó de la casa –dice el padre de

Cirilo-. Hoy noté que habían desaparecido de la tienda varias latas de sardinas, unpaquete de pan y unas tabletas de chocolate. (…)-Ahora recuerdo que Pepito hablaba de irse a Acapulco a ganar dinero moviendo la

barriga para los turistas, cargando maletas y secuestrando pericos.-Falta la tortuga, la resortera, la alcancía, y mi cantimplora –grita Alberto-. ¡Me expropió la

cantimplora!-No hay duda: se ugaron –exclama la señora Godínez-. Mire usted, don Cirilo, creo que lo

mejor es que mi hijo Alberto vaya a la Terminal de los Autobuses Acapulqueños. Mientras mimamá se queda aquí, nosotros vamos a la carretera, por si se les ocurrió viajar de “aventón”. Mihija se irá a la tienda y todos nos comunicaremos con ella cada media hora para estar al tanto delo que ocurra. Antes de irnos, sin embargo, conviene hablar por teléono a la Patrulla de Caminos y aLocatel. ¿Les parece?

Está visto que la madre de Pepito es la única buena diseñadora de la amilia Godínez. Ella haconseguido hacer una descripción detallada y racional del proceso que habrá de seguirse paralocalizar a los niños ugados.

(…) El siguiente paso (…) consiste en llevar a cabo el plan de la señora Godínez.

Fuente: Arana, Federico. (2007). Método experimental para principiantes. México: FCE, pp. 21 - 25.

comt:

1. ¿Qué destrezas utilizó la amilia Godínez para investigar el paradero dePepito?

2. Si quisieran continuar resolviendo el caso de la desaparición de Pepito:

a) ¿Qué otras destrezas emplearían?

b) ¿En qué orden?

3. Describan cinco dierentes destrezas que se emplean en las ciencias.

Las ciencias y la comunidad científca

En el año 240 a. de C., cuando la idea predominante en el mundo era que la Tierra tenía la orma de un discoplano, en Alejandría, Egipto, vivía el maestro Eratóstenes, quien había aceptado la idea de los griegos de que laTierra era redonda, se ormuló preguntas de investigación como: “¿Qué tan grande es?”, y decidió calcular cuán-

to medía su circunerencia.

Había observado que la longitud de la sombra que proyecta un objeto varía según la hora del día y la época delaño. También había recibido inormación que en Siena (hoy Assuan), el día del solsticio de verano a las 12 deldía, los obeliscos no proyectaban ninguna sombra y se lograba ver el ondo de un proundo pozo; mientras queen Alejandría, el mismo día y a la misma hora, los obeliscos ormaban una pequeña sombra, y no se lograba verel ondo de los pozos. Así recabó dierentes datos, y ue tan sólo el principio de una investigación que realizóEratóstenes, mediante el empleo de destrezas científcas.

La medida obtenida por Eratóstenes hace más de dos mil años ue de un poco menos de 40 mil kilómetros.Menos de 1,000 km de dierencia con la verdadera circunerencia de nuestro planeta.

Desde la antigüedad hasta nuestros días, las destrezas científcas se han aplicado en las investigaciones.

coxó o c i

Rv dtrz d

vtgó q pro ro d Ciencias I, Énasis en Biología .

lo úo ro

q dg dód po

q pd tr Ppto.



secuencia inicial

14

Actividad DOSidtf o ómo q ro o í

1. Antes de iniciar la actividad contesta: ¿Cómo identifcas un enómeno ísico?

2. Analiza la situación:

En tu escuela van a realizar un ciclo de cine con temas científcos. Te encarganelaborar el programa, para lo cual tendrás que decidir qué películas se relacionan conenómenos ísicos.

3. Revisa los títulos de las películas del ciclo “El cine y la ciencia”:a) “Trucos en la cocina: de la transparente clara al blanco sólido”

b) “Pilotos de aviones de papel”

c) “¡Fuego! ¿Por qué enciende un cerillo?”

d) “¿Por qué se regenera la cola de las lagartijas y nuestros dedos no?”

e) “Explosión de colores en los uegos artifciales”

) “Fábricas naturales de colores en la selva”

g) “¡Qué golazo! ¿A qué velocidad entró el balón?”

h) “Canto de ballenas: concierto submarino”

i) “Casas del uturo: luz solar que enciende ocos en la oscuridad ”

j) “Cuando el destino nos alcance: La extinción de la vida en el planeta”

k) “De la super milpa al super elote”

l) “Cuerpos que otan en el agua: ¿magia o ciencia?”

m) “¡Arañas gigantes!: Hilos superresistentes del uturo”

n) “Jabones quita-manchas, ¿cómo uncionan?”

4. Elabora y completa en tu cuaderno una tabla de las películas que crees que se relacio-

nan con la ísica siguiendo el ejemplo:

Títo Fómo q trt

Ejemplo: ¿Cómo se transmite el sonido dela música?

Ondas sonoras

5. Completa la tabla siguiendo el ejemplo.

R ef ex i ón sobr e l o apr end i d o

¿Q ué ut i l i d ad t i ene el c ompr end er c ad a una d e l as

d est r ez as que se r eal i z an en l a v i d a d i ar i a y

d ur ant e una i nv est i gac i ón? R ec uer d a que t u

r espuest a t e ser v i r á par a r esol v er el problema.

R f x ión so br lo pr

nd ido.

T e inv it a a r efex ionar

sobr e la

r elac ión que hay ent r e

el

r esult ado de la ac t iv id

ad y la

soluc ión del pro

b lm.



IICIENCIAS

15

Txto d ormzó

¿Qué estudia la Física?La Física, como un caso particular de la actividad científca,

responde preguntas como: ¿Cómo es el movimiento de loscuerpos cuando caen? ¿Cuáles son las uerzas que permiten elmovimiento del Sol y los planetas? ¿Cuáles son los eectos de lascargas eléctricas? ¿Cuáles son las uerzas que mantienen establea un puente? ¿De dónde proviene la energía que empleamos paramovernos? ¿Por qué ota sobre el agua una tabla de madera?

La Física estudia los cambios en la materia sin que estacambie su composición.

Para describir y estudiar los enómenos naturales conprecisión, la Física utiliza las Matemáticas, las gráfcas ydierentes tipos de modelos.

De esta manera, se ha logrado conocer a qué velocidad viajan la luz y el sonido, las uerzas que mantienencada planeta del Sistema Solar en su órbita, el movimiento del agua en el océano, el tipo y la cantidad deenergía que aportan los alimentos a los seres vivos, la ragilidad o dureza de diversos materiales y muchosotros conocimientos que revisarás durante este curso.

Los conocimientos de la Física se reejan, recuentemente, en avances tecnológicos que se incorporan conacilidad a nuestra vida diaria en un sinnúmero de arteactos, productos y servicios. Por ejemplo, la energíaeléctrica nos acilita muchas labores en nuestras casas, radios y teléonos nos permiten comunicarnosrápidamente, los juegos mecánicos como la rueda de la ortuna y la montaña rusa nos brindan esparcimiento.

Otros conocimientos ísicos tienen aplicaciones directas en la medicina; por ejemplo, algunas personasviven mejor gracias a un minúsculo aparato insertado en su corazón, que lo hace contraerse. Otrasaplicaciones hacen más efcientes algunas tareas; así, se han desarrollado tractores que permiten preparargrandes extensiones de terreno para la siembra en poco tiempo.

R o q pd:

1. Intercambien sus respuestas.

2. Comenten:

a) ¿Qué estudia la Física?

b) ¿Qué tipo de enómenos estudia?

Para terminarl txto.

• Antes de la lectura, contesta: ¿qué observas en la imagen, además del hombre?

Sabías que...

Para contar el tiempo, los mayas tuvieron tres tipos de ciclos simultáneos. El ciclo Tzolkin,considerado el calendario sagrado, constaba de 260 días; el Haab de 365 y la CuentaLarga de 1 millón 872 mil días. Con estos calendarios organizaban sus actividadescotidianas y religiosas, a la vez que registraban acontecimientos naturales y políticos.

El tiempo es un concepto ísico que ha ascinado al ser humano desde las antiguascivilizaciones.

Herramientas que se emplean en el estudio de los enó-menos ísicos.



secuencia inicial

16

Actividad TRESidtfq o ómo ío mpdo tvdd otd.

1. Van a necesitar:

a) Trozos de papel (recorten seis rectángulos de una hoja de papel).

b) Bolsa de papel o plástico.2. Realicen lo siguiente:

a) Formen dos equipos.

b) Escriban en los papeles tres actividades cotidianas en las que consideren queinterviene la Física. Por ejemplo: caminar, hervir agua, lanzar una pelota, subirse aun camión, prender la luz, escuchar el radio.

c) Doblen los papeles de tal manera que no se pueda leer lo que escribieron ydeposítenlos en una bolsa. Revuelvan los papeles, agitando la bolsa.

d) Escojan a un integrante de cada equipo, quien deberá sacar un papelito de la bolsa

y representar la actividad escrita.e) Decidan qué equipo será el primero en identifcar lo que se representa.

) Cuentan con 30 segundos para identifcar cada actividad. El equipo contrariodeberá tomar el tiempo.

g) Si logran mencionar la actividad antes de que pasen 30 segundos, obtendrán unpunto y la oportunidad de sacar otro papelito. De lo contrario, el otro equipotomará el turno.

h) El juego acabará cuando ya no haya papelitos. El equipo ganador es el que obtengamás puntos al fnal del juego.

3. Comenten:a) ¿Qué ue lo más interesante del juego?

b) De las actividades que identifcaron, qué enómenos ísicos intervienen. Realicenun cuadro en el pizarrón.

c) Si tuvieran que investigar sobre alguno de estos enómenos, ¿qué métodoseguirían?



IICIENCIAS

17

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema

“Para la eria de ciencias en tu escuela, has decidido participar en la sección de Física einvestigar sobre las dierentes ormas en las que se encuentra el agua a lo largo de suciclo en la Naturaleza. Tu maestro te ha pedido presentar un mapa conceptual sobre elmétodo que seguirás para investigar este tema y explicar: ¿por qué consideras que tutema lo estudia la Física?”

Pr rovr problema :

1. Identifca los pasos a seguir para investigar las ormas en las que se presenta el aguaa lo largo de su ciclo en la Naturaleza.

2. Elabora un mapa conceptual con los pasos identifcados.

3. Contesta: ¿Por qué consideras que tu tema lo estudia la Física?

Refex ión sobr e lo apr endid

o

Rev isa lo que pensabas al

inic io de la sec uenc ia sob

r e los mét odos

que se emplean en las C ienc ias Nat ur ales. ¿C u

áles son las di er enc ias

c on lo que piensas ahor a?

E n R su l vo l p r o b l e

ma ex pr esas t u

soluc ión al pro blema, al emplea

r los

c onc ept os y las dest r ez

as que apr endist e.

aGua

sr vvo compto etdo

es necesaria para es un cambia

un mapa conceptal representa los dferentes conceptos y ss relacones en n

orden. Por ejemplo: conceptos prncpales y secndaros.

Para elaborar n mapa conceptal:

id entifquen la idea, noción o concepto principal.

Escriban la idea principal en un recuadro que ubiquen en el centro de la hoja.

Debajo del cuadro principal, anoten las ideas, nociones o conceptos secundarios.

Tracen líneas que unan las ideas secundarias con la pri ncpal.



secuencia inicial

18

¿Para qué me sirve lo que aprendí?s v épo d v:

1. ¿Qué método utilizarías para captar el agua de lluvia?

2. ¿Dónde la almacenarías?

comt:

1. ¿Qué pasos de investigación emplearías para diseñar tu colector y almacén de agua?

2. ¿En qué orden los llevarías a cabo? ¿Por qué?

E n ¿ Pr qué m s ir v

lo qu prndí ?

aplic as los c onoc imien

t os, dest r ezas o

ac t it udes que apr endis

t e.

Ahora opino que…s tvr tó mr d m Godíz, ¿qé rtomríd o q prdro pr rovr tó?

• Escriban en su cuaderno:

1. Lo que retomarían.

2. Una reexión sobre las ventajas y desventajas de utilizar destrezas de investigaciónpara resolver problemas.

E n a hor op ino qu…

se plant ea una

sit uac ión c ot idiana, par

a que t omes

dec isiones sobr e aspec

t os r elac ionados

c on los c onc ept o

s de la sec uenc ia.



IICIENCIAS

19

Para saber más…1. Arana, Federico. (2007). Método experimental para principiantes: México : FCE.

1. Fraioli, Luca. (2004). La historia de la tecnología . México: SEP, Libros del Rincón.

2. Talanquer, Vicente. (2003). ¿Ciencia o ciencia – fcción? México: SEP, Libros del

Rincón.

3. Navarrete, Néstor. (2003). Atlas básico de tecnología . México: SEP, Libros delRincón.

1. Mural. Historia de la Física . 1997-2003. Universitat de Valencia. 23 de abril de

2007. http://mural.uv.es/sansipun/

2. La Física hoy. Una aventura del saber . Universidad Autónoma de Madrid. 23 de

abril de 2007. http://www.fsicahoy.com/fsicaHoy/aventura/aventura.html

E n Pr s br má s… s

e sugier en algunas lec t

ur as

par a c omplement ar los

c onoc imient os. Inc luy e

libr os

de la B i b l io tc d au

l y de la B i b l io tc e

sco lr

de la SE P , así c omo de

O tro s l i bro s. Se inc luy

en

t ambién D ircc ion s l

c trón ic s.



20

secuencia 1



21

IICIENCIAS

El movimiento.

La descripción de loscambios en la Naturaleza

BLOQUE 1



22

secuencia 1

Para empezar¿Cómo saber si algo se mueve?

L l txto.

• Antesdelalecturacontesta:¿Cómotedascuentaquealgosemueve?

sEsión 1

Txto trodtoro

¿Realmente se mueve?

Dd loprimerosdíasdevida

percibimoslascosasqueseencuentrananuestroalrededorysuscambios.Nuestrossentidosnospermitenidentifcarestímulosquepuedenserplacenteros,desagradableseinclusopeligrosos;nospermiten,porejemplo,percibirelcalordeunincendiopormediodelsentidodeltactoyelolorcaracterísticoqueproducenalgunassustanciasalquemarse.

Amuycortaedad,somoscapacesde

ubicarellugardóndeseencuentranlosobjetosydondeocurrendierentesenómenos.CuandoselepreguntaaunniñodedosañosdóndeestáelSololaLuna,esprobablequeseñalehaciaelcielo.

Tantolosanimalescomolossereshumanosusamos,instintivamente,reerenciasparalocalizarobjetos;unadeellaseslaposicióndondenosubicamos,así,cuandoalguiennoshabla,sabemosqueseencuentraatrás,aunladooenrentedenosotros.Siunobjetoapareceennuestrocampovisualyluegodesaparece,podemosasegurarquesemovió.Delamismamanera,unárbol,unacasaounedifcionossirvenparasaberquesehamovidouncamiónrenteaellos.

Enprimariaaprendistequelosseresvivosposeemosórganosespecializadosparapercibirdierentesestímulosdelambiente.Enestasecuenciadeaprendizajeanalizarásalgunasdelasuncionesdelossentidosaladvertirydescribiralgoquesemueve.Valoraráselalcanceylaslimitacionesdetussentidosparaubicarlaposicióndeunobjeto.

Empleamosellugardondenosubicamosparalocalizarobjetosyconstatarsumovimiento.



23

IICIENCIAS

Lo que pienso del problema cott t dro:

1. ¿Cómoreconocessialgosemueveono?

2. ¿Quésentidosempleamosparapercibirelmovimientodeunautobús?Describecómo

seríalaexperienciaparacadasentido.3. ¿Todaslaspersonaspercibenelmovimientodelamismamaneraquetú?¿Porqué?

Manos a la obraActividad UNODrb l movmto d borrdor.

• Realicenlaexperiencia:

1.Contesten:¿Cómosabemosquealgosemueve?

2.Vananecesitar:

a)Cuaderno

b)Borrador

3.Elijanauncompañeroparaquerealicelosiguiente:

a)Colocarunborradorencimadeuncuaderno.

b)Sujetarelcuadernoconlasmanossinquesemuevaelborrador.

c)Caminardespacioenlínearecta.

d)Queelalumnoquecaminóenlaactividadresponda:¿Semovióelborrador?

Te encuentras a bordo de un

autobús en una terminal. Hayvarios autobuses alineados al

tuyo y el de junto retrocede muy

despacio. Tu compañero de

asiento dice: “Hemos comenzado

a movernos”. Sin embargo, para

ti, tu autobús sigue en reposo

¿Quién tiene razón? ¿Cómo lo

justifcarías?

nue va des treza empleada

Describir: R ec onoc er y d ef ni r

c on c l ar i d ad l as pr opi ed ad es,

l as c ar ac t er í st i c as o el

unc i onami ent o d e or gani smos,

mat er i al es o pr oc esos.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hy prddodrt t .



24

secuencia 1

Txto d ormó l

4.Comenten:

a)¿Semovióelborrador?¿Porqué?

b)¿Quéreerenciausaronparadarsurepuesta?

L l txto. Pog tó ómo prbmo l movmto dolo tdo.

¿Cómo sabemos que algo se mueve?Imaginen quenosencontramoselmapadeuntesoroenterradoconlassiguientesinstrucciones:

“ColocarseenelmástildelaPlazaMayor,caminar500metroshaciaelestey57metroshaciaelnorte”.Enesteejemplo,lasinstruccionesdefnenlaposicióndeltesoro,yelmástileselpuntodereerencia.Lasinstruccionescambiaríansicambiamoselpuntodereerenciaescogido.Elpuntodereerencialoempleamostambiénparadeterminarsialgosemueve.Porejemplo,paradeterminarsiunautomóvilsemueve,podemosmirarhaciaelpavimentodelaavenida,sielautosealejaoseacercaaestepunto,estosignifcaparanosotrosqueelautosemueve.Estepuntofjadopornosotrosesunpunto de referencia.Podemoselegir,comopuntodereerencia,unpuntocualquieradelespacio:unaesquinadelsalóndeclases,elcentrodelpatioolabasedelárbolmáspróximo.

Empleamosprincipalmentelavistaparapercibirquealgosemueve,noobstante,comootrosseresvivos,tenemosotrasposibilidadessensorialesparalocalizarunobjetoypercibirsumovimiento.Porejemplo,los

perros,graciasasudesarrolladosentidodelolato,percibensisuamoseestáacercandooalejando.Tambiénpodemospercibirelmovimientoatravésdelsonido,laluzyelcalorqueemiteunobjetoquesemueveconrespectoanosotrosysabersiseestáacercandooalejando.Haysonidoscaracterísticosquenosindicansialgoestáenmovimiento.Porejemplo,sinverlo,podemospercibirsiunmosquitoseacercaosealejadenosotros,porelsonidoqueemitecuandoseacercarasanteanuestracara.

Existenmovimientosmuyrápidosomuylentosquelossentidosnopuedendetectarácilmente.Porejemplo,nopodemosverelmovimientodelasalasdeuncolibrí.Nopodemosapreciar,tampoco,cómoelcaudaldeunríoerosionalasrocas.Paradetectaralgunosdeestosenómenosrecurrimosainstrumentoscomoelcineoelvideo,quepuedenmostrar,segúnnosconvenga,máslentoomásrápidounmovimiento,yasí,poderloanalizar.



25

IICIENCIAS

Nosotrospercibimosloscambiosyelmovimientopormediodenuestrossentidos.

e dro mo do jmplo d movmto q prb mdt lo tdo d lvt y l oído.

• Indiquenencadacasoelpuntodereerencia.



26

secuencia 1

Actividad DOSEscuchando el movimiento

Drb l movmto d objto prtr d l prpó dl odo qmt.

1. Comenten:

a) ¿Pueden detectar el movimiento de un objeto oyendo el sonido que emite?¿Porqué?

b) Mencionentresejemplosdeloanterior.

2. Vananecesitarunrelojdespertadorounsilbato.

3. Realicenloqueseindica:

a) Colóquenseenunextremodelpatiodelaescuela.

b) Elijanauncompañeroque,conelrelojosilbatosonando,realicelosiguiente:

i. Sealejecorriendohaciaelotroextremodelpatio.

ii. Seacerquecorriendohaciaustedes.

iii.Permanezcainmóvilcercadelrestodelgrupo.

sEsión 2



27

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

c) Preguntenalcompañeroquecorrió:¿Percibistecambiosenelsonidodelsilbatoodelreloj?

d) Escuchenatentamentecómosonlossonidosquepercibencuando:

i. Sealejaoacercaelcompañeroconlauentedesonido.

ii. Seencuentrafjalauentesonora.

4. Comenten:

a) ¿Enquésedierenciaelsonidodelobjetocuandosealejadecuandoseacercaalobservador?

b) ¿Cómoeselsonidocuandolauentesonoraestáinmóvil?

c) ¿Haydierenciasentreloquepercibeelgrupoyloquepercibióelcompañeroquecorría?Expliquensurespuesta.

d) ¿Cómosepuedesabersialgoseestámoviendoapartirde lapercepcióndeunsonido?Justifquensurespuesta.

e) ¿Quépuntosdereerenciaseusaronencadacaso?

5. Elaborenen elpizarrónunbrevetextodonde expliquen cómo participa elpuntodereerenciaparalapercepcióndelmovimiento.

Para terminarL l txto. Pog pl tó l rprtó dl movmto.

Refex ión sobr e lo apr endido

Ahor a sabes que la maner a en que per c ibes el

mov imient o depende del punt o de r e er enc ia, ¿est e

c onoc imient o es út il par a r esolv er el pro blema? ¿P or qué?

¿Cómo representar nuestra percepción de la Naturaleza?Pr observadorinmóvilunobjetopuedeestarmoviéndosey,almismotiempo,parecerqueestáenreposoparaotroobservadorqueestáenmovimiento.NoesdiícilpensarporquélaTierraueconsideradadurantemuchotiempounpuntodereerenciafjo:laposicióndelaLunaydelasestrellasaparentacambiarconrespectoaunpuntofjodelaTierra.

Existendistintasrepresentacionesmatemáticasdelespacioypuntosdereerenciadentrodeéste.RenéDescartesideólaprimeradeellasparaubicarlaposicióndeunobjeto.Utilizóunarectanumérica,enlaqueelceroseencuentraensucentro.Losnúmerospositivosseubicanaladerechadelceroylosnegativos,alaizquierda,enintervalosiguales.Laposicióndeunobjetoserepresentaporunpuntodeterminadoenlarecta,al

quesesimbolizaconlaletrax.Porejemplo,siunobjetosemueve,podemosdenominarsuposicióninicialiyrepresentarlaconxi,deigual

manerasuposiciónfnal,serepresentaconx .Supongamosqueunmóvilsedesplazódosunidadesdesdesuposicióninicial.Paraobtenereste

desplazamientoserestadelvalordelaúltimaposiciónelvalordelaprimera,estoes,secalculaladierenciade2–0queesiguala2.

Paraconocercuántosedesplazóelobjetoentérminosmatemáticos,restamoselvalorxidelvalordex .Estadierencialasimbolizamosconlaletragriegadelta∆.Esdecir,

∆x=xf -xi

RenéDescartes(1596-1650).



28

secuencia 1

1 2 3

a

–3 –2 –1

B

∆x=xf -xi

xi =0xf =2

∆x=2–0∆x=2

Dadoquenuestrossentidosnosproporcionaninormaciónlimitada,lasdescripcionesdelmovimientoode

cualquierotroenómenoísiconecesitansertalesquenodependandequiénlashagaocómolashaga,sinoquedescribanelcomportamientodelosenómenosísicosdelamaneramásgeneralposible.Esasícomolarepresentaciónmatemáticadeunmovimientoconstituyeunaherramientaindispensableparaobtenerinormaciónmásprecisaacercadelmovimientodelosobjetos.LaFísicanosayudaahacerdescripcionesdeenómenosqueocurrenenlaNaturalezadesdecualquierpuntodereerencia,sindependerdelacapacidadsensorialdelobservador.

Elobservadorlocalizadesde0alobjetoenlaposiciónx=2.

colt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

fenómeno .

coxó o Mtmát

Rrd q l m y rt d

úmro gtvo lo rvt

l s 25: Números con signo ,

d t lbro d Mtmát i.

1 2–2 –1 0

∆x=2unidades

xi xf

x

e dro

1. Encuentren:

a) Paralasdosfgurassiguientes,el valorde ladierenciaoelcambiodeposicióndelautoconrespectoalobservadorqueseencuentraubicadoen0.Apliquenlaecuación∆x=xf -xi .



29

IICIENCIAS

b) Elvalordelcambiodeposicióndeunautobúsqueseencuentrainicialmenteenelpuntox=3ysemuevehastaelpuntox=7.

c) Elvalordelaposicióninicial,sisabenqueelvalor∆xes10ylaposiciónfnales12.

d) Larelación queexiste entre elvalorpositivo onegativo (signo)de∆x,conelsentidodelmovimientorespectoalobservador.

itrmb opo obr:

• ¿Cambiaríanlosvalores∆xsisemodifcaelpuntodereerencia?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Teencuentrasabordodeunautobúsenunaterminal.Hayvariosautobusesalineados

altuyoyeldejuntoretrocedemuydespacio.Tucompañerodeasientodice:“Hemoscomenzadoamovernos”.Sinembargo,parati,tuautobússigueenreposo¿Quiéntienerazón?¿Cómolodemostrarían?”

Pr rolvr l problema rpod t dro:

1. ¿Cuálocuálesdetussentidosseutilizanparaubicarlaposiciónyelmovimientodelautobús?

2. ¿Cuálestupuntodereerenciayelpuntodereerenciadetucompañero?

3. ¿Cómopuedessabersiseacercaosealejaelautobúspormediodelossentidos?

R ef ex i ón sobr e lo apr end i d o

R ev i sa lo que pensabas al i ni c i o d e

la sec uenc i a sobr e c ómo

d et ec t ar si un móv i l se ac er c a o se

ale j a d e t i . ¿E x i st e d i er enc i a

ent r e lo que pensabas y lo que sab

es ahor a? J ust i c a t u

r espuest a.

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

¿Cómo sabes que se

mueve? l

progrmó d l rd

tltl edt.



30

secuencia 1

¿Para qué me sirve lo que aprendí?¿Dód trí bdo t pto d rr pr q v l gtto?

1. LaLunaapareceenelhorizonte.

2. Unbarcoqueseocultaenelhorizonte.

3. Mientrasviajasenautobúsleesunanuncioinmóvilqueestápegadoenelinteriordelautobús.

• Justifcalasrespuestasentucuadernomediantedibujosoesquemas.

Ahora opino que...sbmo d l lmto d lo tdo l prpó d movmtorápdo y lto; ¿qé h hho pr prr tá lmto l pro q dd l tdo d lo ómo trl?

• Argumentensurespuesta.



31

IICIENCIAS

Para saber más1. Braun, E. (2003). El saber y los sentidos . México: FCE, 151 pp.

1. Braun, Eliezer. El saber y los sentidos: la vista . ILCE. 26 de febrero de 2007. http://biblio-

tecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_6.htm.

2. Braun, Eliezer. ¿Para qué sirven los sentidos?: la vista . ILCE. 26 de febrero de 2007. http://

bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_4.htm

3. Braun, Eliezer. El oído . ILCE. 26 de febrero de 2007. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/si-

tes/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_7.htm



32

secuencia 2

Para empezarEl Universo en movimiento

L l txto.

• Antesdeiniciarlalecturapiensaencincomovimientosquerealizasenestemomento.

sesión 1

Txto trodtoro

¿Cómo se muevenlas cosas?

el movmtoespartedenuestravida.Porejemplo,lasangrecirculaportodoelcuerpollevandonutrimentosyoxígenoatodaslascélulas,tejidosyórganos,atravésde

lasarterias.Losmúsculosyhuesosdenuestrosbrazosypiernasnospermitencaminar,correryjugar.Existenalgunosorganismosquerealizanmigracionesysedesplazandeunlugaraotro,comolamariposamonarca.

Elmovimientotambiénestápresenteenlamateriainerte.Porejemplo,unríocorrellevandopiedras,lodoymateriaorgánicadesdelasmontañashastaelmar,yelvientomuevelasnubesdeunsitioaotro.Inclusoloscontinentessemueven,aunquesudesplazamientoseaevidentesólodespuésdemilesdeaños.

LaTierragirasobresuejecada24horasaproximadamentey,almismotiempo,sedesplazaalrededordelSolsiguiendounatrayectoriaelípticaquesecompletaen365días.Yesonoestodo:ElSolylosplanetasquelocircundan,semuevenenunaórbita

gigantescaalrededordelcentrodelaVía

Láctea.¡Losorprendenteesqueestosmovimientosocurrensinquenosdemoscuenta¡Porlovisto,todoeltiempoalgosemuevedentrooueradenosotros.

colt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

elíptico .

EsdiícilencontraralgoquenosemuevaenelUniverso.

Ahoraconoceslosconceptosdeposición,desplazamientoydistanciaalolargodeunarecta.Enestasecuencia,conocerásquéeslatrayectoriayeldesplazamientodeuncuerpocuandosemueveenunplano,asícomoladierenciaentresurapidezysuvelocidad.Asimismo,representarásmediantegrácasdeposiciónytiempoelmovimientodeunobjetoalolargodeunarecta.Deestamanera,apreciaráslaimportanciadedescribirconmayorprecisióncómosedesplazanloscuerposenlavidacotidiana.

Hace650millonesdeaños Hace237millonesdeaños Presente



33

IICIENCIAS

Lo que pienso del problema Rlz t dro lo q pd:

1.Representaenundibujoelcaminoseguidopararepartirinvitaciones.

2. ¿Cuál sería en este caso, medida en pasos, la distancia total recorrida y cuál lamagnituddeldesplazamientoneto?

3. ¿Quédireccióntuvoeldesplazamientoneto?

4.¿Cuántasposicionesintermediasreconocesenelmapa?

5. Caminandoalmismopasoqueparahacerlasentregas,¿encuántotiempollegaríasatucasaporelcaminohabitual,queesunaenlínearecta?

Manos a la obraActividad UNODrb l movmto d do ompñro dl grpo.

• Paraello,realicenlosiguiente:

Le has orecido a tu hermana que al salir de la escuela, puedes ayudarle a dejar tres

invitaciones para su festa de quince años, aunque esto te desvíe un poco de tu camino

habitual de la escuela a la casa. En las indicaciones, ella te escribe lo siguiente:

“En ninguna casa te detengas, sólo mete el sobre en el buzón. Por la calle Juárez, camina

200 pasos en dirección al sur. Allí está la casa 1. Después, caminas 450 pasos en dirección

este y llegarás a la casa 2. La tercera y última casa se encuentra a 600 pasos al norte de la

casa 2. Cuando termines, regresa a nuestra casa, situada a 150 pasos al oeste de la casa 3.

Puedes hacer todo el recorrido en media

hora si mantienes el mismo paso. ¡Gracias!”

1. ¿Cuál es la distancia total recorrida paraentregar las invitaciones desde la escuela

hasta tu casa? Dibuja la trayectoria.

2. ¿Cuál es la cantidad y la dirección del

desplazamiento neto?

3. Si mantienes el mismo paso, ¿en qué

tiempo llegarías por el camino habitual de

la escuela a tu casa, que es una línea recta?

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hyprddo drt l .



34

secuencia 2

Txto d ormó l

1. Comenten:¿Quésenecesitaparadescribirelmovimiento?

2. Seleccionenadoscompañerosdelgrupo.

3. Ambosdebencaminarde“gallogallina”alponerlapuntadeunpiedetrásdeltalóndelotropie,desdeelmismopuntoinicialhastaunmismopuntonaldentrodesalón,portrayectoriasdierentes.

4. Cuenten elnúmerode pasos deambastrayectorias y anótenloen sucuaderno.

5. Elaborenenelpizarrónunmapadelsalónvistodesdearribaydibujenlatrayectoriadecadaunodesuscompañeros.

6. Comparen la dierenciaen el número de pasos empleados para cadatrayectoria.

comt:

1. Sobreelmapa,describancuálesladierenciaenelmovimientodecadaunodesuscompañeros.

2. ¿Cuáldelasdoslongitudesdelastrayectorias,medidasen pasos,eslamásparecidaaldesplazamiento?Expliquen.

3.¿Qué nociones o conceptos utilizaron para describir el movimiento de uncuerpo?Escríbanlasenelpizarrón.

L l txto.

• Antesdelalecturarespondanlapreguntadeltítulodeltextoconunejemplo.

Vílo tr s

Rrd q l opto pto

d rr lo rvt l

s 1: ¿Realmente se mueve?

¿Es lo mismo trayectoria que desplazamiento?Pr drbrelrecorridodelaescuelaanuestracasapodemosdibujareltrayectocomounasucesióndesegmentos.Siuéramosavanzandoporunacarretera,ocuparíamosdistintasposiciones,quepodemosmarcarconpuntos.Lasucesióndeestospuntosesnuestratrayectoria.Porejemplo,unamoscapuedemoverseencírculos,porloquesutrayectoriaescircular;laTierra,porsuparte,sigueunatrayectoriaelípticaalgiraralrededordelSol.Cadatrayectoriatieneunalongituddetrayectoriadeterminada,quenoesotracosaqueladistanciarecorridaporelcuerpoenmovimiento.

LatrayectoriaseguidaporelcamióndesdePohastaP estámarcadaconpuntosgrises.Éstaseormaporelconjuntodelasposicionessucesivasocupa-dasporelcamión,desdeelpuntoinicialhastaelpuntonaldelrecorrido.Enestecaso,lalongituddelatrayectoriaesmayorqueladeldesplazamien-to.Todaslasposicionesestánreeridasaunpuntoqueeselorigendelpuntodereerenciautilizadoenelquepodríaestarunobservador.

0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 301

Po P

DesplazamientoTrayectoría

Dosalumnasdesegundodesecundariasemuevenportrayectoriasdierentesparallegaralmismolugardelsalón.



35

IICIENCIAS

e dro:

1.Elaborenunatablacomparativaentretrayectoriaydesplazamientoneto.

Trytor y Dplzmto

smjz

Dr

2. Haganundibujoenelqueeltamañodeldesplazamientonetodeunmóvilseaigualalalongituddesutrayectoria.

3. Dibujendostrayectoriasposiblesdesucasaalaescuelaytraceneldesplazamientoneto.

Paradistinguircuandovamosdeidaycuandovenimosderegresoporunacarretera,hablamosdesentido demovimiento.

Porotraparte,sitrazamosunsegmentoqueunalospuntosinicialynaldelatrayectoriaestaremosrepresentandoeldesplazamientodelobjeto.Puedesdartecuentaqueestacantidadnodependedelaormadelatrayectoriaintermedia.Representaladistanciamáscortaentrelasposicionesinicialynal,perocontieneotrainormaciónadicional:nosdiceenquédirecciónsemovióelobjetoalpasardeunaposiciónaotra.

Convienedibujarelsegmentocomounafechaqueapuntadelaposicióninicialhacialaposiciónnal:nosdicedepasocuáleselsentidodemovimiento.

F

A

Tepodrásdarcuentadequelalongituddelatrayectoriaessiempremayoroigualaldesplazamiento.Conocerlatrayectoriadeunobjetonosdiceexactamentequéposicionespuedeocuparalolargodesu

movimiento.Estopuedesermuyútilparaestudiar,porejemplo,loshábitosdealgunasespeciesmigratorias,ladiseminacióndeunmedicamentoporeltorrentesanguíneo,obien,paradeterminarlaresponsabilidaddelconductordeunvehículoenunaccidente,alconsiderarlaevidenciadelasmarcasdelasllantassobreelpavimento.

Supongamosquelosatletassalendelpunto“A”,situadoa100metrosdelallegada,ensentidoinversodelasmanecillasdelreloj,ylleganalameta,marcadacon“F”.Enestecaso,ladistanciarecorridaes300metros,entantoquelamagnituddeldesplazamientoesmenora100metros.Enotraspalabras,lalongituddelatrayectoriaesmayoraladeldesplazamiento.

Refex ión sobr e lo apr e

ndido

¿De qué t e sir v en los c

onc ept os de t r ay ec t or

ia y desplazamient o par a

r esolv er el pro blema?

Pr myor ormó

obr trytor y

dplzmto, olt

l Diccionario Oxord de

Física o lg

lopd.



36

secuencia 2

Actividad DOSDe Cerritos a Villa Rica

cotry modlo q drb l trytor,l dplzmto y l rpdz d móvl.

i. Comenten: Describan dos trayectorias dierentes

parairalaescuelaydigancuálseríaeldesplazamientoneto.ii. Enelpatiodelaescuela,realicenlasiguientepráctica.

1. Mtrl

a) 4cronómetrosorelojesconsegundero

b) Cuaderno

c) Lápiz

d) 40metrosdeestambreuotrohilogrueso

e) Cintamétricaometro

) Cintaadhesiva

2. Prodmto

• ImaginenquesevanatrasladardeunpobladollamadoCerritoshastaotraciudaddenombreVillaRica.Ahora:

a) Haganunamarcaenelpatio,ubicandoaCerritoscomopuntodereerencia.

b) Dividanlalongituddelestambreencuatrossegmentosotramosde10mcadauno.

c) Marquenconcintaadhesivacadaunodelossegmentos:10,20,30y40m.

d)Coloquenelestambresobreelpisosimulandolaormadelatrayectoriaasuelección

e) Fijenconcintaadhesivaelestambrealsuelo.

) Escojanacuatrocronometristas.Cadaunoseubicaencadaunadelascuatromarcas.g) Pidaauncompañerohacerelrecorridosobreelestambredelasiguientemanera:

i. Caminandolento

ii. Corriendo

h)Tomeneltiempoquetardaelcompañeroenrecorrerladistanciadesdeelpuntodepartidahastalaposicióndelcronometrista.Paraelloloscronometrístasdebenarrancarsimultáneamentesuscronómetros.

i) MidaneldesplazamientoentreCerritosyVillaRica.

j) Tomeneltiempoenqueelcompañerorecorreestadistanciacaminandoycorriendo.

k) Anotenestosdatosenlatabla.3. Rltdo

sesión 2

Tabla de resultados

Segmento Distancia Recorrida (m ) Tiempo caminando (s ) Tiempo Corriendo (s )

1 10

2 20

3 30

4 40

Desplazamiento neto


cos truir u modelo: Ut i li z ar

ob j et os o di sposi t i v os, di bu j ar

esquemas o di agr amas par a

r epr esent ar enómenos nat ur ales.



37

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

4. aál d rltdo

a) ¿CuálesladistanciaenlínearectaentreCerritosaVillaRica?

b) ¿Cómosellamaestamagnitud?

c) ¿Encuantotiempouerecorridacaminandoycorriendo?

d) ¿Encuántosmetrosdierenlalongituddelatrayectoriayeldesplazamientoneto?

e) ¿Cómopodemosconocerlarapidezdelcompañeroenestaexperiencia?

) ¿Encuáldelossegmentoselvoluntariosemovióconmayorrapidez?

5. comó

• Elaborenunreportedeprácticaensuscuadernos.

Comenten los resultados obtenidos Para ello:

• Intercambien sus opiniones sobre:

a) Ladierenciaentrelalongituddelatrayectoriayeldesplazamiento.

b) ¿Cómodeniríanlarapidezdeunobjeto?

c) ¿Cuálcreenqueseríalaórmuladelarapidez?

d) Mencionadosejemplosdelavidadiariaenlaqueladescripcióndelmovimientoseadeutilidad

Para terminarL l txto.

• Antesdelalecturacomenten:¿Cómodeniríanlavelocidaddeunobjeto?

¿Qué más necesitamos paradescribir el movimiento?L rpdzylavelocidadsondatosundamentalesparadescribirelmovimiento.Unobjetosemueveconmayorrapidezqueotrocuandorecorrelamismadistanciaenmenostiempo,noimportandohaciadóndesedirija.

Simedimoslalongituddelatrayectoriadeuncompañeroquecruzaelpatiodelaescuelacorriendo,yladividimosentreeltiempoquetardóenllegar,obtendremossurapidez.Enlascompetenciasolímpi-cas,porejemplo,losatletasmásrápidossoncapacesderecorrer100metrosplanosenmenosde10segun-dos.Sidividimos100mentre10s ,obtenemosunvalorde10ms ,queesprecisamentelarapidez.

Elvalordelarapidezpromedio,querepresentare-mosconlaletrav ,secalculadividiendoladistanciatotalentreeltiempoempleado,loquesepuedeexpresarcomov = d

t . Enunacarrerade10km,losatletasquelleganprimeroalameta

tienenunarapidezmediade4.3kmh

.



38

secuencia 2

Así,porejemplo,siunobjetorecorre300kilómetrosendoshoras,entonces,surapidezesde:

v = 300km2h

= 150kmh

=150 kmh

Estosignicaquecadahora,elautomóvilrecorre150km.Conociendolarapidezyeltiempo,podemossabercuálesladistanciarecorridaaldespejarlaórmula.

Porotraparte,lacantidadllamadavelocidadnosproporcionamásinormaciónsobreelmovimientodeunobjeto.Porqueademásdequétanrápidosemueve,nosdiceparadóndeva.

Amaneradeejemplo,tomemosunmovimientorectilíneodondeunobjetosemuevedesdelaposición

x i=5mhastalaposiciónx =-7men4segundos.

Segúnnuestrasdenicionesanteriores,podemosdecirquelarapidezuede:

v = d t

= 12m4s

=3ms

Entantoquelavelocidad,representadaporlamismaletrav ,secalcula

como:

v =(-7m-5m)4s =-12m

4s =-3 ms

Elsignomenosnosda,enestecaso,unainormaciónextra:elobjetosedirigehacialaizquierda.

Entonces,lavelocidadsedene,enunmovimientorectilíneo,como:

v = ∆x ∆t

Donde:∆x =x -x iy∆t eseltiempoinvertidoencompletareldespla-

zamiento.Paradeterminarlavelocidaddeuncuerpoenunplano,esnecesariodarlarapidezyespecicarladirección,conunángulorespectoalahorizontal.Lasunidadessepuedenexpresarenkm

hym

s

Laposiciónyeltiempodeunobjetoenmovimientotambiénsepuedenrepresentargrácamente.Elejeverticalmuestradistintasposicionesdelobjeto,expresadasenkilómetros.Elejehorizontalexpresaeltiempoparacadaposición,desdelaprimerahastalaquintahora.La

líneapunteadarepresentaelvalordelavelocidad,queenestecaso,siempreesde10km

h.

50

40

30

20

10

0

0 1 2 3 4 5

P

o s i c i ó n ( K m )

Tiempo (horas)

al lo q d:

• Escribansusrespuestasenelpizarrón.

1. ¿Eslomismovelocidadquerapidez?Explica

2. Enunacompetenciademaratón,¿quérapidezpromediodebeteneruncorredorparacompletarlos42.195kmen3horas?

3. ¿Cuáldelassiguientesmedicionesesunavelocidad?:

a)70 ms deMéxicoaLeón b)40latidos/minuto

c)80 kmh

alNoroestedeTuxpan d)100 kmh



39

IICIENCIAS

3. Elaborendosgrácasdedistanciay tiempo.Tracenlosdatosdeltiempoeneleje

horizontal.


ndido

¿Qué mide el v eloc í met r o de un

aut omóv il, la

v eloc idad o la r apidez?

E x plic a t u r espuest a.

¿T e sir v e c onoc er la di

er enc ia ent r e est os

c onc ept os par a r esolv er

el pro blema?

coxó o MtmátPr rordr ómo grfr vr-

bl l plo rto, rv

l s 32: Gráfcas asociadas a

situaciones de proporcionalidad d t

lbro Mtmát i..

Sabías que…

Laspersonasdedicadasalascienciaslellamanmagnitudes ísicas alaspropiedadesdelosobjetosquesepuedenmedir.Porejemplo,lalongitudyeltiempo.


calular: R eali z ar oper ac i ones a

par t i r de dat os numér i c os.

Actividad TREScll l rpdz d rpo movmto.

1. Utilicenlosdatosdelatablapara:

a. Calcularlarapidezdeunalumnoquecaminaporcadasegmentodelatrayectoria.

b. Calcular la rapidez del alumno cuando correpor cada segmento de lamismatrayectoria.

2. Escribanlosvalorescalculadosdelarapidezenlacolumnacorrespondiente.

cmdo corrdo

SegmentoDistancia

Recorrida(m)Tiempo(s ) Rapidez(m

s ) Tiempo(s ) Rapidez(m

s )

1 10 3 2

2 20 6 4

3 30 9 6

4 40 12 8

cmdo

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo (segundos)

50

40

30

20

10

0

D i s t a n c i a ( m )

corrdo

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo (segundos)

50

40

30

20

10

0


sesión 3



40

secuencia 2

al lo gt:

1. ¿Cómosepuedesabersiunobjetoesmásrápidoqueotroenunatabladedatos?

2. ¿Cómosepuedesabersiunobjetoesmásrápidoqueotroenunagráca?Observalainclinacióndelarectaalunirlospuntos.

3. ¿Quéventajasoreceunagrácaparadescribirelmovimiento?4. Siserecorre lamismadistanciaen cadatramo,¿porqué larapidezes

dierente?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Lehasorecidoatuhermanaquealsalirdelaescuela,puedesayudarleadejartresinvitacionesparasuestadequinceaños,aunqueestotedesvíe

unpocodetucaminohabitualdelaescuelaalacasa.Enlasindicaciones,ellateescribelosiguiente:

“PorlacalleJuárez,camina200pasosendirecciónalsur.Allíestálacasa1.En ninguna casa te detengas, sólo mete el sobre en el buzón. Después,caminas450pasosendirecciónesteyllegarásalacasa2.Latercerayúltimacasaseencuentraa600pasosalnortedelacasa2.Cuandotermines,regresaanuestracasa,situadaa140pasosaloestedelacasa3.Puedeshacertodoelrecorridoenmediahorasimantieneselmismopaso.¡Gracias!”

1. ¿Cuálseríaladistanciatotalrecorridaparaentregarlasinvitacionesdesdelaescuelahastatucasa?Dibujalatrayectoria.

2. ¿Cuáleslacantidadyladireccióndeldesplazamientoneto?

3. Simantieneselmismopaso,¿enquétiempollegaríasatucasaporelcaminohabitual,queesunalínearecta?”

Rlv l problema t dro.

• Incluyeentusrespuestasaspectosquerevisasteenlasecuencia.Porejemplo:

1. Silacantidadydireccióndeldesplazamientonetoesigualalasdelatrayectoria

2. Simantuvistelamismarapidezenlasposicionesintermediasdelreco-rrido,osiloquemantuvisteconstanteuelavelocidad.


ndido

Ahor a que c onoc es c ó

mo se r epr esent an algun

as c ant idades que desc

r iben el

mov imient o, ¿qué di er enc ia n

ot as ent r e lo que sabí a

s sobr e el desplazamient o

y la t r ay ec t or ia de un m

óv il al inic io de la sec u

enc ia y lo que sabes ah

or a?

R ef ex i ón sobr e lo apr endi do

¿Qué element os nuev os t i enes ahor a par a

c ont est ar

el problema?

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

Describiendo el

movimiento l

progrmó d l rd

tltl edt.



41

IICIENCIAS

¿Para qué me sirve lo que aprendí?s r trt, ¿t ovdrí br l rpdz o l vlodd dl trportq t llvrá t dto? ¿Por qé?

1. Emplea los conceptos de rapidez y velocidad trabajados en la secuencia en turespuesta.

2. Escribeunbrevetextoentucuaderno.

Ahora opino que...spogmo q od mbl por lo q trbjo ot llgr l to ddo l mor tmpo pobl pr lvr vd.

• Escribanensucuadernounarefexiónsobre:

1. Las ventajasde conocer ladierencia entre trayectoriay desplazamiento pararecogeraunapersonaquesureunaccidenteenelcentrodelaciudad.

2. Lasdicultadesquetienen losconductoresdelasambulanciaspararealizar sutrabajo.

3. Lautilidaddedistinguirentrevelocidadyrapidez.

Para saber más

1. Diccionario de Física . (2004). Madrid: Oxford-Complutense.

2. Walker, J. (1990). Física Recreativa: La eria ambulante de la Física . México: Noriega.

3. Wood, R.W. (2004). Ciencia creativa y recreativa. experimentos áciles para niños y adolescentes . México: McGraw-Hill Interamericana.

1. Braun, Eliezer. Un movimiento en zigzag . ILCE. 26 de febrero de 2007

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/13/htm/movzig.htm



42

secuencia 3

Para empezarOndas y desastres

L l txto.

• ¿Quéentiendespormovimientoondulatorio?Reexionasobreelloantesdeleereltexto.

sesión 1

Txto trodtoro

¿Qué ondacon la onda?

el 26 d dmbrde2004,seoriginórentealaisladeSumatra,en

Indonesia,seoriginóungrantembloroterremotoquegeneróolasdehasta10metrosdealturalascualesaectarontodoelOcéanoÍndico,principal-mentelasislasdeSumatraySriLanka,perotambiénlascostasdeIndia,Tailandia,lasislasMaldivaseinclusoalcanzaronKeniaySomalia,enelContinenteAricano.

Todalasuperfciedelplanetaestádivididaenplacas,comoungranrompecabezas.Loscontinentesseubicansobreestasplacas.Lostembloresosismosseproducencuandodosplacasqueseencuentranjuntassemueven,loqueprovocavibracionesquesetransmitenentodasdirecciones.

Cuandoocurreunsismoenelondodelmar,seproducenolasgigantesconocidascomotsunamis ,loqueprovocaquesedesplaceelaguaquese

encuentraarribadelsitiodondeseprodujoelmovimientodelpisomarinooepicentro.

colt tdoro pr

otrr l

gdo d

plbr omo

placa .

EpicentrodelterremotoqueprovocóeltsunamiqueaectógranpartedelOcéanoÍndicoen2004.

Vílo tr s

L mr d prvr dt

drt lo mo rv l

Proyto 1: ¿Cómo podemos medir

la magnitud de los terremotos medi-

ante el sismógrafo?

coxó o Gogrí

Rrd q l d lo

mo y lo dño q oo

lo rvt l s 9: La

población en riesgo d t lbro d

Gogrí d Méxo y dl mdo.

Pr má ormó

obr lo mo, olt

l lbro Los temblores

l Bblot eolr y

d al.

Formacióndeunterremotoydetsunamisapartirdeldesplazamientodedosplacasdecortezaterrestre.



43

IICIENCIAS

Enestasecuenciadierenciarásalgunostiposdemovimientoondulatorioysuscaracte-rísticas.Utilizaráselmodelodeondasparaexplicaralgunaspropiedadesdelsonido.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hy prddo

drt t .

Tienes una colección de botellas iguales de vidrio iguales; llenas a dierente nivel de

agua. Si golpeas las botellas ligeramente con una pequeña varilla de metal, más o

menos de la misma manera, notarás que todas ellas emiten sonidos distintos ¿por qué?

Justifca tu respuesta.


1.¿Cómosegeneraelsonido?

2.¿Cómoesposiblequellegueelsonidohastanuestrosoídos?

3.¿Porquébotellascondierentecantidaddeaguaemitendistintossonidosalgolpearlas?

comprt rpt.

• Identifquenlassimilitudesylasdierenciasentreellas.

Manos a la obraActividad UNODrb ómo propg l odo.

• Realicenlademostración:

1.Comenten:¿Cómosegeneraypropagaelsonido?

2.Vananecesitar:

a)Latadererescovacía.Sedebequitarlabaseconunabrelatas.

b)Globograndeygrueso.

c)Ligad)Vela

e)Encendedor

3.Realicenloqueseindica:

a)Retirenlaargolladelatapaparadejarlibreelorifciopequeño.

b)Cubranconunpedazodegloboelhuecodelabasedelalata.Elglobosimularáunamembrana.



44

secuencia 3

c)Enciendanlavelagarantizandoquenohayacorrientesdeairedemasiadouertesalrededordeella.

d)Coloquenlallamaalaalturadelorifciopequeñodelatapa.

e)Acerquenlalataaproximadamentea2cmdelaamadelavela.

)Pídanleauncompañeroquegolpeelamembrana.

g)Observenatentamenteloqueocurreconella.

h)Incrementenladistanciaentrelalataylaamaa4,6,8y10cm.

i) Observenconatenciónloqueocurreconlaamacuan-doelcompañerogolpealamembrana,encadaunodeloscasos.

Dt tr l lt y l fm (m) Lo q orr o l fm

2

4

6

8

10

4. Comenten:

a)¿Quépasaconlaamacuandogolpeanlamembrana?

b)¿Quéhayentrelamembranaylaama?

c) ¿Dedóndeprovienelauerzanecesariaparamoverlaama?

d) ¿Cómosetransmitelaenergíadesdelamembranahastalaama?

j) Escuchenelsonidoqueseproducealgolpearlamembrana.Puedenacercareloídoalalatacuandosegolpealamembrana.

k)Elaborenunatablacomolaquesemuestraenelpizarrón,pararegistrarsusob-servaciones.

e) ¿Quéocurrecuandoalejanlalatadelaama?¿Porqué?

) ¿Cómotendríanquemoverlamembra-naparaapagarlaama?

g) ¿Cómosetransmiteelsonido?Paraello,relacionenelgolpesobrelamembrana,elmovimientodelallamayelsonidoqueescuchan.



45

IICIENCIAS

L l txto. Pog tó ómo prod l movmto odltoro prtr dl movmto oltoro.

¿Las ondas están en todas partes?

Txto d ormó l

E ner gí a: E s la c apac ida

d de obr ar ,

t r ans or mar y poner en mov imient o.

Osc ilar : E ec t uar mov imient os de

v aiv én que se r epit en m

uc has v ec es, a

la maner a de un péndulo o

de un

ob jet o c olgado de un r e

sor t e o mov ido

por él. De maner a gur ada a c ualquier

mov imient o que se r epit e muc has

v ec es se le c onsider a o

sc ilat or io.

P er t ur bar : T r ast or nar e

l or den o la

quiet ud de algo.

Formacióndeolasporelmovimientorepetidoderegionesdelaguadeagua.

cdo piedracaeenunestanque,desplazaciertacantidaddeagua.Estaaguacomienzaamoversedeabajohaciaarribaoencírculospequeños.Estemovimientosetransmitealaguacontigualoqueprovocaquesepropagueelmovimientoenormadeunaondauola.Sienvezdetirarunasolapiedra,agitamosoperturbamoselaguaconlamanodemanerarepetitiva,conunmovimiento oscilatorio,vamosaormarmuchasolasenelestanque.

Cuandoenunaolaelaguasubeseormauna

crestao“lomo”delaola.Cuandoelaguabajaseormaunvalle.Lapropagacióndelmovimientooscilatoriodel

aguaenormadeolasesuncasoparticulardemovimiento ondulatorio,conocidocomoondas.Lasondasavanzancondistintavelocidadendierentesmediosmaterialescomoelagua,elaireylatierra,entremuchosotros.

Lamateriaqueconormaelmedioporelcualsepropagaunaondanosedesplazasignifcativamente.Loquetransferealadistanciaunaondaesenergía.

Lasondasnosrodeanportodaspartes.Porejemplo,el

sonidoseproducecuandoseperturbaelaireoelagua,yestaperturbaciónavanzaporellashastallegaranuestrooído.Lasondassepropaganpordierentesmediosadierentesvelocidades.Porejemplo,lasondassísmicasproducidasporunmovimientodelsueloselleganatransmitiraunavelocidadde6 km

s .

Olasmarinas.



46

secuencia 3

e dro:

1.Expliquencómosetransmiteenergíaatravésdeunmediomaterial.

2.Describanlasimilitudyladierenciaentreunmovimientooscilatorioyunmovimientoondulatoriouonda.

Vílo tr s

Rrd q l opto d

dplzmto lo tdt

l s 1: ¿Realmente se

mueve? y 2: ¿Cómo describimos el

movimiento de los objetos?

Unaondapropagándoseenelaguadelmaresloqueconocemoscomounaola.Enlafguraseobservanloslomosylosvallesdelasolas.

Cresta

Sabías que…

Laenergíaquetransportaelsonidocuandosepropagaenunmediopuedesertambiénabsorbidaporotrome-dio.Porejemplo,algunosmaterialescomoelcorchoabsorbenpartedelaenergíadelsonido.Elsonidotambiénpuederebotarconalgúnmaterialsinllegaratransmitirseatravésdeél.Aestereboteselellamareexiónyeslacausantedeloseectosdeeco.Tambiénelsonidopuedecambiarsudireccióndepropagaciónalpasardeunmedioaotro,aesteeectoselellamareracción.

od dt od rfjd

od rrtd

norml

ar

ag alα

θθ

Lasondasincidenteyreejadahacenelmismoánguloconrespectoalanormal.Laondareractadaseseparadelanormal.



47

IICIENCIAS

Actividad DOSal l orm q prod od l g.

• Realicenlasiguientedemostración:

1. Comenten:¿Cómopuedenproducirondasenelagua?

2. Vananecesitar:a)Palangana,cubetaocharolagrandesemitransparentesdecincoadiezlitros.

b)Trescorchosotrestrozospequeñosdemadera.

c)Agua

d)Regla

e)Piedrapequeña

3. Realicenlosiguiente:

a) Viertanaguahastalamitaddelacubeta.

b) Esperenaqueelaguadelacubetaestéencompletoreposo.c) Coloquenconmuchocuidado los trescorchoso trozosdemaderasobrela

superfciedelaguasinperturbarla.

d) Esperenhastaqueobservenqueloscorchosjuntoconelaguanosemueven.

e) Pidanauncompañeroquedejecaerlarocapequeñaenelcentrodelacubetaaunaalturade20cmaproximadamente,medidadesdelasuperfciedelagua.

) Observen con atención, durante unpar de minutos, el movimiento de loscorchosyelmovimientodelaguaensuconjunto.

nue v des tre z empled

al zr: Det er mi nar las

r elac i ones ent r e los element os

que c omponen una si t uac i ón,

f enómeno o pr oblema.



48

secuencia 3

Txto d ormlzó

4. Comenten:

a)¿Quétipodemovimientorealizanloscorchos?

b)¿Quétipodemovimientorealizaelagua?

c)¿Porquésemuevenloscorchos?

d)¿Cómosepropagaestemovimiento?

e)Algunosejemplosdelavidacotidianaenlosqueseobservenondas.

Para terminarOndas transversales y longitudinales

L l txto. Rooz lo drt tpo d od.

Refex ión sobr e lo apr en

dido

¿De qué t e sir v e c onoc

er

c ómo se pr opagan las onda

s

en el agua par a r esolv

er el

pro blema?

sesión 2

¿Cuáles son las características de las ondas?cdo prtrb elextremodeunacuerdahorizontaltensa,sacudiéndolahaciaarribaohaciaabajo,setransmiteestemovimientoatodaslaspartículasqueconormanlacuerda.Eltransportedeenergíasedaalolargodetodalacuerdaensentidohorizontal.Noobstante,elsentidodelmovimientoconelcualseperturbalacuerdaesvertical.Laondageneradadeestamaneraenunacuerdatensa,recibeelnombredeondatransversal,yaquehayunángulode90°entreladireccióndepropagacióndelaenergíayladirecciónenlacualsehaperturbadoelmedio.

Propgód l rgí

y

xEjemplodeunaondatransversal.

Adierenciadelcasoanterior,cuandoelaireesempujadooperturbado,porejemplo,cuandotocamosuntamborounatrompeta,generamosenelpropioaireondasqueviajanenlamismadirecciónenlaqueloperturbamosoriginalmente.Aestetipodeondasselesconocecomoondas longitudinales,puesladireccióndepropagacióneslamismaqueladelaperturbación.



49

IICIENCIAS

Lí d qlbro

crt

Vll

ampltd

λ = logtd d od

Unciclo:distanciaentrecrestaycresta.

Esquemadeunaondatransversal

Lasondaspuedenrepresentarsegráfcamentemedianteunacurvallanadasinusoide,deahíquealasondastransversalesselesconozcacomoondassinusoidales.Laondasinusoidalpermitedefnirlascaracterísticasgeneralesdetodaslasondas.Consisteenunaimagencongeladadelaondaendeterminadotiempo.Como

unaotograíadelaonda.Lalíneahorizontalquedividealaondaendospartesigualessedefnecomolínea de equilibrio.Apartirdeestalínea,alpuntomásaltodelasinusoideselellamacresta,yalpuntomásbajoseledenominavalle.Ladistanciadelalíneadeequilibrio,yaseaaunacrestaoaunvalle,seleconocecomoamplitud.Laenergíaquetransportalaondaserelacionaconlaamplituddedichaonda.Porejemplo,enelcasodelsonido,elvolumen–quétanuerteescuchamoselsonido-dependedirectamentedelaamplituddelasondassonoras.

Lalongitudqueseparaadoscrestasconsecutivasoadosvallesconsecutivosselellamalongitud de ondaysedenotaconlaletragriegaλ ,quesepronuncia“lambda”.Eltiempoqueserequiereparaqueunaondaavancesupropialongituddeonda,atravésdelmedioenelcualsepropaga,sellamaperiodo.Alnúmerodelongitudesdeondaqueavanzaenexactamenteunsegundoselellamafrecuencia.

Porejemplo,larecuenciaenelcasodelasondassonorasdeterminaeltono.Untonoagudo,comoelqueemitimosaltocarunacuerdadelviolíncorrespondeaunarecuenciamásaltaqueladeuntonograve,comoelqueemitimosaltocaruntambor.Podemosobtenerunaestimacióndelarapidezconlacualsepropagalaondaatravésdelmedio,simplementedividiendoladistanciaquerecorreentreeltiempoenquelarecorre.Unaondapuederecorrerunagrandistancia,peroenparticular,sabemosquerecorreunalongituddeondaenunperiodoPorlotanto,sepuedeobtenerlarapidezdepropagacióndividiendolalongituddeondaentreelperiodo.

Producimosestetipodeondascuandohablamos,yaquelascuerdasvocalesgolpeanoperturbanciertacantidaddeaire.Laporcióndeaireperturbado,asuvez,golpeaaotraporciónqueseencuentrecerca.Deestamanerasepropagala

perturbaciónatravésdelaireysetransmiteconelloenergíaenlamismadirecciónenqueéstaavanza.

Rpod dro:

• Lasolasdelmar,¿sonondaslongitudinalesotransversales?Argumentensurespuesta.

Prtrbó Trport d rgív

Logtd d od



50

secuencia 3

Actividad TRESir l rtrít d od q propg rd t.

• Comenten:¿Cómopuedengenerarondasenunacuerda?:

1. Material

a)Unacuerdade3mdelongitud.

b)Uncronómetrooreloj.

2. Procedimiento

a) Atenunodelosextremosdelacuerdaalapatadelamesa.

b)Sostenganelotroextremoconunamanoparaqulacuerdasemantengaextendidayenreposo.

c) Sacudanlacuerdafrmementeunasolavez;moviendohaciaarribayhaciaabajolamanoquelasostiene.

d)Midaneltiempoquetardalaperturbaciónenrecorrerlalongituddelacuerdadeidayvuelta.

e)Sacudanlacuerdadurante30segundos.Cuentensusmovimientosdelamano.

)Haganundibujodelaormaqueadoptalacuerdaycuentenlascrestas.

Tmpo d ol od

númro d rt drt 30 s d od

númro d movmto d l mo

4. Análisis de Resultados

a)Calculenlarapidezdepropagacióndelaonda:dividanlalongitudqueavanzalaondaenirdeunextremoalotrodelacuerda,yregresaralpuntodepartida.Enestecasoladistanciarecorridaesde6m.Dividiendoladistanciarecorridadeidayvueltaentreeltiempoinvertido,seobtienelarapidezdepropagación.

3. Resultados

• Escribanensuscuadernoslosresultados:


i ferr: Hac er una suposi c i ón o d

ar una c onc lusi ón a

par t i r de lo que c onoc es, obser v

as o lees.



51

IICIENCIAS

b)Dividanlalongituddelacuerdaentreelnúmerodecrestasparaobtenerlalongituddeonda.

c)Dividiendoelnúmerodemovimientosdelamanoentre30s paraobtenerlarecuencia.

5. Comunicación

• Elaborenunreportedelaprácticaensuscuadernos.itrmb opo r d ómo mtr l mpltd y l rd od q propg rd t.


ndido

¿Hay c ar ac t er í st ic as similar es ent r e

las ondas que se pr op

agan en el

agua y en la c uer da?

¿De qué t e sir v e c onoc er c óm

o se pr opagan las onda

s en una c uer da

par a r esolv er el pro ble

ma?

Actividad CUATRODrb lo q p o l odo do propg trvé d drtmdo.

• Realicenlasiguientedemostración

1.Vananecesitar:

a)Dosomásbotellasdevidrio.b)Agua

c)Varillademetal,puedeseruntenedorounacuchara.

2.Realicenloqueseindica:

a)Llenenunabotellaconaguaylaotra,hastalamitad.

b)Golpeenporseparadoambasbotellasconlavarilla.

3.Comenten:

a)¿Enquésedierencianlossonidos?

b)¿Quécaracterísticadelasondasdefneeltonodeunsonido?

c) ¿Quésenecesitahacerparaaumentareltono?

d)¿Quésenecesitaparadisminuireltono?

e)¿Cómovaríalarecuenciaconlacantidaddeaguaenlabotella?

sesión 3



52

secuencia 3

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Tienesunacoleccióndebotellasigualesdevi-drio; llenas parcialmentedeagua adierente

nivel.Sigolpeaslasbotellasligeramenteconunapequeñavarillademetal,másomenosdelamismamanera,notarásquetodasellasemitensonidosdistintos¿porqué?Justifcaturespuesta.”

e t dro, rb l oló l problema .

• Paraelloconsideralassiguientescuestiones:

1.¿Cómocambiaeltonodelsonidoenlasbotellas?

2.¿Quécaracterísticasdelasondassonorascambiansegúnlacantidaddeaguaenlasbotellas?

¿Para qué me sirve lo que aprendí?T hrmo mor qr tdr m rápdo y rlzr mho rzo. s

l orr do orm pr hrlo: olor l áb obr l m y xtdrl tod dro, o b, grr od trvrl q propg láb pr xtdrl. ¿Qé método l romdrí?

1. Explicaturespuestaenelcuaderno.

2. Utilizaentusargumentoslasnocionesdegeneraciónypropagacióndeondas.


Rev isa lo que pensabas

al inic io de la sec uenc

ia sobr e si una

onda en el agua puede

hac er av anzar a un ba

r quit o de papel.

¿E x ist e di er enc ia ent r e

lo que pensabas y lo q

ue sabes

ahor a? E x plic a t u r esp

uest a en el c uader no.

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

¿Qué onda con la onda?

l progrmó d l

rd tltl edt.



53

IICIENCIAS

Para saber más1. De la Herrán, José. (2004). Mosaico tecnológico . México: SEP/ADN editores.

2. Lomnitz, Jorge. (2003). Los temblores . México: SEP/CONACULTA Educal.

3. Mcgrath, S. (2002). La física es diversión. México: SEP/Planeta.

4. Navarrete, Néstor. (2003). Atlas Básico de Tecnología . México: SEP/Parramón.5. Noreña, V. Francisco y Juan Tonda M. (2002). La energía . México: SEP/Santillana.

6. Pogan, A. (2003). Fuerzas físicas . México: SEP/Ediciones Culturales Internacionales.

1. Diccionario de Física . (2004). Madrid: Oxford-Complutense.

1. Revista digital universitaria. 10 Febrero 2007. La luz como fenómeno ondulatorio.

DGSCA, UNAM. 22 Febrero 2007.

http://www.revista.unam.mx/vol.3/num3/sabias1/ondular.html

Lo que podría hacer hoy…T vo prt dro l d trompt y o pd otrrt prprprr t xám. ¿Qé pd hr l hbtó dod td prq t llg l mor tdd d rdo?

1.Escribanensuscuadernosunasíntesisdesusargumentos.

2.Utilicenensusargumentoslostérminosdereexión,absorciónyreraccióndelsonido



54

secuencia 4

Txto trodtoro

Caer en el vacío como caía yo, ninguno de ustedes sabe lo que quiere decir. Paraustedes caer es arrojarse quizás desde el piso veinte de un rascacielos o desde unavión que se avería durante el vuelo; precipitarse cabeza abajo, manotear un poco

en el aire, y la tierra está ahí, de pronto, y uno se da un gran porrazo (...) Les hablode cuando no había debajo tierra alguna ni nada sólido (...) Uno caía así, indeni-damente (...) no habiendo puntos de reerencia, no tenía idea de si mi caída eralenta o rápida.

Admitiendo pues que cayéramos, caíamos todos con la misma velocidad yaceleración (...) en mi caída, seguía una recta absolutamente paralela a la de ella…”.

Fuente: Calvino, Italo. Las Cosmicómicas (1997). Barcelona: Minotauro, pp. 41-42.

Para empezarL l txto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Qué se siente en el estómago cuando caes variosmetros o bajas una pendiente en orma rápida?

sesión 1

Mientras no abran el paracaídas,estas personas caen libremente.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hy prd-do drt l .

Tu salón de clases se encuentra en el segundo piso de la escuela. Un compañero en la

planta baja te pide prestada una goma. Al dejarla caer desde el balcón desprendes

accidentalmente un ladrillo que estaba ojo. Si los dos objetos están a la misma alturacuando empiezan a caer, ¿cuál de los dos caerá primero? ¿Cuál de los dos tendrá mayor

velocidad al llegar al piso? ¿Cómo lo demostrarías?

¿Cómo caen loscuerpos?

Lo que pienso del problema erb t dro xpló pr d prgt:

1. ¿Qué es una caída libre?

2. ¿Cuál objeto caerá primero? Explica.

3. ¿Cuál de ellos tendrá una velocidad mayor al llegar al suelo?

En esta secuencia estudiarás el concepto de aceleración, como cambio de velocidad. Analizarás el eecto quetiene el peso de los objetos en la aceleración que experimentan cuando caen libremente. Valorarás la importancia

de utilizar procedimientos organizados para describir con mayor precisión algunos enómenos ísicoscotidianos.



55

IICIENCIAS

itrmb d obr:

1. ¿Qué tipo de evidencias necesitan para resolver este problema ?

2. ¿Qué harán para demostrar cuál de los objetos caerá primero y cuál tendrá mayorvelocidad al llegar al piso.

3. ¿Qué ue lo que más les interesó del Texto introductorio ? ¿Qué más quisieran saber?

Manos a la obra

Actividad UNODñ xprmto pr dtfr lo objto pdo márápdo q lo lgro.

1. Elaboren en su cuaderno una propuesta de experimento de caída libre para co-nocer si todos los cuerpos caen al mismo tiempo. El experimento debe permitirmedir las variables que necesitas conocer en la caída libre.

2. El experimento debe permitir medir las variables que describen la caída libre.

2. Consideren los siguientes aspectos para su propuesta:


Dseñr u e xperme to: P laneac i ón

de un pr oc edi mi ent o medi ant e

el c ual se pone a pr ueba

una i dea o hi pót esi s r elac i onada

c on un det er mi nado enómeno.

P ar a ello, es nec esar i o i dent i f c a

r

las v ar i ables que podemos c ont

r olar y selec c i onar los mat er i ales

apr opi ados.

Una pelota y una pluma de ave,¿caen al mismo tiempo?

P ar a hac er un diseño ex per iment al:

P r opongan el ob jet iv o del ex per iment o:

¿Qué hipót esis quer emos poner a pr ueba?

Ident iquen las v ar iables que se v an a medir en el ex per iment o

Ant ic ipen lo que esper an que suc eda: ¿Qué suc eder á? ¿P or qué?

Ident iquen el mat er ial que v an a ut ilizar : ¿C on qué mat er iales

o sust anc ias v amos a t r aba jar ? ¿P odemos c onseguir los?

Denan el pr oc edimient o par a medir las v ar iables deseadas:

¿Qué v amos a medir ? ¿C ómo lo v amos a hac er ?

E v aluac ión del diseño: ¿P odemos r ealizar lo diseñado?

evlú lo dño d todo lo qpo. Pr llo:

1. Expongan sus diseños rente al grupo.

2. Debatan sobre las ventajas y las desventajas de cada uno.

3. Elijan el que consideren que uncionaría mejor, de acuerdocon sus ventajas.


¿Qué element os t ienes ahor a

par a r esolv er el pro blema?



56

secuencia 4

Actividad DOS¿Cuál cae primero?

aplq lo opto odo l ídlbr d lo objto.

1. Material

a) Dos objetos del mismo tamaño pero de distinta masa: una canica y una bolitacompacta de papel.

b) Cinta métrica o un metro.

c) Cronómetro o reloj con segundero.

d) Sartén metálico de unos 20 cm de diámetro.

e) Cinta adhesiva.

2. Procedimiento

• Antes de iniciar las experiencias:

i. Midan la altura que hay entre el piso y el más alto de sus compañeros subidoen una silla con el brazo extendido hacia arriba. Pongan a esa altura una mar-ca con un pedazo de cinta adhesiva en la pared.

ii. Coloquen el sartén en el piso, debajo de la marca.

expr a: Lo objto aTaDOs

a) Aten los objetos con la cinta adhesiva.

b) Escriban una hipótesis sobre cómo será la velocidad de caída de los objetos.

c) Registren el tiempo de caída al escuchar el sonido cuando los objetos golpean

el sartén.


aplcr cocep tos: Ident i f c ar

y hac er uso de los c onc ept os.



57

IICIENCIAS

expr B: Lo objto unO POR unO

a) Escriban una hipótesis sobre cuál de los objetos caerá más rápido.

b) Dejen caer los tres cuerpos al mismo tiempo, desde la misma altura pero separados.

c) Registren el tiempo de caída, para ello escuchen el sonido en el sartén. Estén aten-tos pues la caída sucede en un tiempo muy corto.

3. Resultados

• Completen estas tablas de resultados en su cuaderno.


altr: mtro

Hipótesis¿Cuánto tardará en caer el paquete?

ResultadoTiempo medido

Bola de papel

Balín o canica

expr B: Lo objto sePaRaDOs

altr: mtro

Hipótesis¿Cuánto tardarán en caer los objetos?

ResultadoTiempo medido

Bola de papel

Balín o canica

4. Análisis de resultados

• De acuerdo con sus mediciones, expliquen en sus cuadernos:


a) ¿Cuál de los objetos tiene mayor masa?

b) ¿El tiempo de caída del paquete ue determinado por la masa de alguno de losobjetos? Explica.

c) ¿Se cumplió su hipótesis? Expliquen.

expr B: Lo objto sePaRaDOs

a) ¿Hubo dierencias en los tiempos de caída?

b) ¿Cuáles son las razones por las que se obtuvieron esos resultados?

c) ¿Se cumplió su hipótesis? Expliquen.

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de la práctica en su cuaderno.

Intercambien sus opiniones en torno a si la masa inuye en el tiempo decaída de los objetos.


¿De qué t e sir v e lo que

sabes ahor a par a r esolv er el

pr oblema?



58

secuencia 4

L l txto. Drt l ltr, rr írlo lorgmto q l rv pr rolvr l problema .

Txto d ormó l

Galileo Galilei (1564- 1642). Utilizabalos datos de sus experimentos paraexplicar los enómenos de la naturaleza

Aristóteles (384-322). Utilizabarazonamientos lógicos para explicarlos enómenos de la naturaleza.

colt tdoro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

polémica .

¿Cómo caen los cuerpos?El flósoo griego Aristóteles pensaba que el movimiento era algo quelos objetos poseían internamente, de manera que cuando caían libremente“maniestaban” mayor velocidad.. Aristóteles creía, además, que los cuerpospesados tenían mayor “anidad con la Tierra”. Esta idea prevaleció porsiglos, hasta que Galileo Galilei la puso en duda y, pese a las críticas demuchas personas de su época, se dio a la tarea de demostrar la veracidado la alsedad de las armaciones de Aristóteles, creando gran polémica ensu tiempo.

Galileo se había dado cuenta de que si se juntaban objetos pesados yligeros, su combinación no restaba o sumaba velocidad a la caída de uno de

ellos por separado. Por ejemplo, un par de piedras de masa dierente atadasentre sí, no caen más rápido que la ligera sola, como Aristóteles suponía.

Estudiar este enómeno no es cosa ácil. Un cuerpo en caída libre se muevemuy rápido y se necesitan alturas muy grandes para poder obtener algúndato útil. En aquellos tiempos no había cronómetros, otograíasinstantáneas, ni mucho menos videos en cámara lenta.

Experimentador ingenioso y sistemático, Galileo diseñó la orma de registrardatos de velocidades más lentas. Utilizó un plano inclinado para dejar rodaral mismo tiempo, cuesta abajo dos eseras de hierro observó que las eserasllegaban abajo al mismo tiempo aunque tuvieran dierente masa. Ademásde eso, Galileo marcó segmentos de la misma longitud desde lo alto de la

rampa hasta la base. El tiempo que tardaban las bolas en recorrer cadasegmento era dierente, de hecho, éstas pasaban más rápidamente por elúltimo segmento.

Con estos experimentos, Galileo dedujo el concepto de aceleración ydemostró con evidencias que la velocidad con la que caen los cuerpos, nodepende de su masa.

itrmb opo obr:

1. ¿Qué ventajas tuvo Galileo al utilizar un plano inclinado, sidejar caer objetos es aparentemente más sencillo?

2. ¿Por qué Galileo empleó eseras de distinta masa para suexperimento?

3. ¿Qué evidencia llevó a Galileo a concluir que los objetos seaceleran conorme caen?

4. ¿Qué se puede demostrar con el experimento de las piedrasatadas?

• Escriban los puntos principales en el pizarrón.


¿L as hipót esis que elabor ast e en

la Ac ti vidad DO S sobr e la c aí da

libr e de los ob jet os se par ec e

n a

lo dic ho por Ar ist ót eles o por

Galileo?

¿De qué t e sir v e lo que sabes aho-

r a par a r esolv er el pro blem

a?



59

IICIENCIAS

Actividad TRESifr ómo vrí l vlodd d lo rpo q rd por plo ldo.

1. Material

a) Canica.

b) Cinta métrica o un metro.

c) Dos cronómetros.

d) Tabla lisa de 1 metro de largo y 20 cm de ancho

e) Plumón

2. Procedimiento

a) Para elaborar el plano inclinado:

i. Dividan con la regla la longitud de la tabla en dos partes iguales.

ii. Hagan con el plumón una marca de 50 cm. No es necesario hacer las marcasen 0 y 100 cm.

iii. Eleven el extremo que contiene el origen de la tabla a una altura de 3 cm;pueden apoyarla sobre algunos libros apilados.

b) Para realizar la experiencia:

i. Escriban en su cuaderno una hipótesis sobre si cambiará o no la velocidad dela canica al rodar sobre el plano inclinado.

ii. Elijan dos compañeros que serán los cronometristas.

iii. Un cronometrista tomará el tiempo cuando la canica pase por la marca de50 cm y el otro, cuando la canica llegue al nal de la tabla.

sesión 2

Las ciencias y la comunidad científcaAristóteles armaba: “No hay nada en la mente que no pase primero por los sentidos”. Sinembargo, pensaba que las explicaciones de las cosas se encontraban en su esencia, que no esperceptible. Para explicar las cosas, se debería proceder mediante razonamientos para llegara un conocimiento superior. De esta manera, Aristóteles analizaba los enómenos pero noconsideraba importante experimentar.

Galileo, por otra parte, es considerado el padre de la ísica moderna. Se atrevió a poner enduda todo cuanto analizaba; propuso ingeniosos experimentos en los cuales planeabacuidadosamente las variables a medir. Al eectuarlos, medía varias veces el mismo evento,registraba los datos, analizaba sus resultados y obtenía conclusiones para demostrar la validezde las armaciones cientícas.



60

secuencia 4

iv. Coloquen la canica en la marca de 0 cm.

v. Suelten la canica cuando los cronometristas estén listos para tomar el tiempo.Ensayen un par de veces esta operación para lograr la sincronización.

vi. Midan el tiempo en el que la canica pasa por las marcas de 50 y 100 cm.

vii. Registren los datos del tiempo en la tabla de resultados.

viii. Calculen la velocidad de la canica en cada tramo

3. Resultados

• Completen la tabla de resultados en sus cuadernos.

Dt (cm ) Tmpo (s ) Vlodd h l lo

0-50

50- 100


• De acuerdo con sus mediciones, expliquen en sus cuadernos:

a) ¿Cuál ue el tiempo en que la canica recorrió cada tramo?

b) ¿En cuál de los tramos la velocidad ue mayor?

c) La velocidad es constante o variable durante el recorrido por la rampa?

d) ¿Se cumplió o no su hipótesis? Expliquen.

5. Comunicación


Intercambien sus opiniones en torno a:

1. La orma que tendría la gráca v vs t. Elaboren la gráca en el pizarrón.

2. ¿Con qué palabra describiría el cambio de velocidad?



61

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

Para terminarL l txto. at d r l ltr, omt qé l lró.

¿Qué es la aceleración?Sabemos por experiencia que cuando soltamosun objeto, éste no se queda suspendido en el aire sinoque cae verticalmente. Mientras lo hace, aumentaconstantemente su velocidad antes de estrellarsecontra el piso. Este cambio de velocidad es la variableconocida como aceleración. Si, por el contrario, unobjeto se mueve sin experimentar un cambio develocidad, se dice que se desplaza a velocidadconstante.

Por ejemplo, supongamos que en un momentodado, un autobús viaja hacia Acapulco con una

velocidad de 100 kms . Después de dos horas, elvelocímetro marca 120 km

h , de manera que hay unadierencia de velocidades en 2 horas, es decir:

Al caer, cada gota de lluvia se acelera verticalmente hacia abajo.

En esta gráca se observa cómo en intervalos de una hora, la velocidad de un objeto aumenta desde100 km

hhasta 130 km

h. Esto indica que la aceleración es de 10 km

h2

Grá d vlodd

Velocidad( km

h )

130

120

110

1000 1 2 3 4

Tiempo (horas)

Este valor indica que ha habido una aceleración promedio de 10kmh2

En el caso anterior, la aceleración se expresa enkmh2 , pero según el Sistema Internacional de Unidades se

expresa en metros sobre segundo al cuadrado,m

s 2 . Existe una aceleración cuando cambia la velocidad; y a

mayor incremento en la velocidad se incrementa la aceleración. En orma práctica podemos decir, que enintervalos de tiempo iguales, mientras más grande sea la dierencia de velocidades en el numerador, laaceleración es mayor. Esto signica que la aceleración es directamente proporcional al cambio de velocidad.

120kmh

- 100kmh

h=

20kmh2h

= 10kmh2



62

secuencia 4

El agua de la cascada cae libremente

La órmula que expresa la aceleración es: a =v - v i

t Donde:v , v i son la velocidad nal e inicial, respectivamentet es el tiempo en el que ocurre el cambio de velocidadGalileo Galilei encontró que cuando el rozamiento del aire es mínimo todos los objetos caen simultánea-

mente y en línea recta hacia el suelo, sin importar cuál sea su peso. Su heredero cientíco, Isaac Newtondescubrió el agente que causa la aceleración en los cuerpos que caen: la uerza de gravedad. La aceleraciónque imprime esta uerza es constante y uniorme en la cercanía de la supercie terrestre y se denomina, en

consecuencia, aceleración de la gravedad. Se representa con la letra g y su valor es de 9.8

m

s 2 .

Rpod l pzrró:

1. En el pie de gura del dibujo de la lluvia, ¿qué quiere decir “cada gota de lluvia se

acelera verticalmente hacia abajo” ?

Si un cambio de velocidad jo se hubiera producido en el doble de tiempo, es decir en 4 horas, la acelera-ción sería más pequeña, porque la aceleración y el tiempo son inversamente proporcionales:

120 - 100kmh

kmh

4h 4h

120kmh

= =20

kmh

4h10

kmh=



63

IICIENCIAS

Sabías que…La aceleración se puede representar mediante una gráca de posición y tiempo. Paracada segundo transcurrido se graca un punto. Al unir los correspondientes puntos setraza una curva y no una recta. Esto ocurre porque al aumentar su velocidad, el cuerporecorre cada vez más distancia en el mismo tiempo. El desplazamiento entre dos

distancias sucesivas se realiza más rápido. Si la velocidad se mantuviera constante,como ocurre en la gráca de la Secuencia 2: ¿Cómo se mueven las cosas? , se gracaríael movimiento como una recta, en donde se representa de manera evidente que unobjeto tarda lo mismo en recorrer cada posición. Es decir, la aceleración es cero.

• Identica las dierencias y las semejanzas entre esta gráca y la que se encuentra enel texto ¿Qué más necesitamos para describir el movimiento? de la Secuencia 2.

En esta gráca de posición y tiempo se representa unobjeto con movimiento acelerado.

2. ¿Cuál de las siguientes órmulas corresponde a la de aceleración en una caída libre?Justiquen su elección

(a) t = a

y (b) g =

v - v i t

(c) v = d

t (d) g =

a

t

3. Si quisieran obtener el tiempo de caída de un objeto, ¿cómo lo obtendrían de la órmulaseleccionada en la pregunta 2?

0 1 2 3 4 5

50

40

30

20

10

5

0

Posición (km)

Tiempo (horas )



64

secuencia 4

Drpó

Tpo d movmto

explóalró

ott

Vlodd

ott

a) Un tornillo fojo se desprende deuna lámpara del techo y choca conel suelo en menos de un segundo.

3

La velocidad del tornillo va

aumentando conorme cae. Por lo

tanto tiene aceleración constante.

b) En una carretera con mucho tráco,un conductor dice que viajóa 30 km

s durante una hora.

c) Un trapo mojado caedel tendedero al piso.

d) Un corredor arranca y alcanza10 m

s en 5 segundos

Actividad CUATRO

¿Qué pasa cuando te aceleras?

idtfq lo dtto tpo d movmto. Pr llo:

1. Marquen con una 3la magnitud que corresponda a cada descripción.

2. Expliquen su elección en la última columna.

3. Fíjense en el ejemplo.

sesión 3

nue vs des tre zs empleds

ide t fcr: R ec onoc er las c ar ac t

er í st i c as

o pr opi edades de or gani smos, h

ec hos,

mat er i ales o pr oc esos.



65

IICIENCIAS


dido

¿P ar a qué t e sir v e el c on

c ept o de ac eler ac ión en

la r esoluc ión del pro blem

a?

al rpt. Pr llo:

1. Intercambien sus resultados.

2. Las descripciones que se reeran a caída libre, ¿a cuál magnitud corresponden?¿Por qué?

3. Escriban en el pizarrón sus conclusiones sobre las características de movimientos con:

a) Velocidad constante.

b) Aceleración constante.

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Tu salón de clases se encuentra en el segundopiso de la escuela. Un compañero en la plantabaja te pide prestada una goma. Al dejarla caerdesde el balcón desprendes accidentalmenteun ladrillo que estaba fojo. Si los dos objetosestán a la misma altura cuando empiezan acaer, ¿cuál de los dos caerá primero? ¿Cuál delos dos tendrá mayor velocidad al llegar alpiso? ¿Cómo lo demostrarías?”


Pr mplr rpt l problema , rb dálogo mgro trartótl y Gllo obr l vlodd d do objto d drt m do.

• Elaboren el diálogo en una cuartilla de su cuaderno, considerando lo siguiente:

1. Tomen como ejemplo los diálogos entre los campesinos de la obra: Cuando veas la

cola de tu vecino arrancar…, del Proyecto de Investigación 3: ¿Cómo reducir la

contaminación en mi comunidad? , en tu libro de Ciencias I, volumen II, p. 77.

2. Describan la postura de cada personaje. Para ello, lean el texto ¿Cómo caen los

cuerpos?



66

secuencia 4

¿Para qué me sirve lo que aprendí? Pr hr prb d l rt d mho mtrl d otró, lobrt dj r objto pr q dqr grd vlodd y íprobr ómo dorm l mptr o l lo

• Utilicen los conceptos de aceleración y velocidad para responder:

1. ¿Qué tiempo se requiere dejar caer libremente un ladrillo para que alcance unavelocidad de 200 m

s ?

2. ¿Qué orma tendría la gráca de posición y tiempo de este movimiento?

3. Si una lámina y un ladrillo se dejaran caer al mismo tiempo, ¿cambiarían lascaracterísticas del movimiento? Expliquen.

comt rpt.

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.


dido


al inic io de la sec uenc ia

sobr e si la goma o el ladr ill

o

c aer í an pr imer o al piso d

e la esc uela.

1. ¿Ha c ambiado lo que

pensabas c on lo que sa

bes ahor a? E x plic a t u r e

spuest a.

2. ¿C on c uál punt o de v

ist a c oinc ides ahor a sobr e la c aí da lib

r e, c on el de

Ar ist ót eles o c on el de G

alileo? Just ic a t u r espu

est a.

Pr rptlr l

otdo d l olt l progrm:

¿Cómo caen los cuerpos?

l progrmó d l

rd tltl edt.



67

IICIENCIAS

Ahora opino que…Por l oomto xtt prb tlzdo dvr vd, lport d Gllo l .

• Contesten en su cuaderno:

1. ¿Qué recomendaciones harían a las personas que elaboran experimentos?

2. ¿Qué valor puede tener el proceder con rigor en un experimento?

3. ¿Qué se debe hacer cuando las cosas allan? Escriban en sus cuadernos un párraoal respecto.

Para saber más…1. Diccionario Básico de Científcos . (1994). Madrid: Tecnos.

2. Diccionario de Física . (2004). Madrid: Oxord-Complutense.

3. Calvino, Italo. (1997). Las Cosmicómicas . Barcelona: Minotauro.

4. Vancleave, Jean. (2000). Física para niños y jóvenes . México: Limusa.

1. Aguilar, Guillermo et al. La Mecánica de Galileo y Newton. ILCE. 22 de ebrero de

2007.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_9.

html

2. Pérez, Luis. 29 de noviembre de 2006. Galileo . Exposición Galileo-Newton. 22 de

ebrero de 2007.

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd97/Biografas/11-1-b-galileo.html#caida



68

secuencia 5


• ¿Hasempleadoalgunavezgráfcas?¿Paraqué?

sesión 1

Todos los días aparecengráfcasenlosperiódicosyrevistasdecirculaciónnacionaleinternacionalsobrediversostemas.Apartirdelainterpretacióndesucontenido,esposibleconocerdeunsolovistazocuándo,cómoycuántocambianlascosasyloshechosquesevienenregistrandoalolargodeltiempo.Porejemplo,cómocreciólapoblaciónmexicanaduranteelsigloXX,oquétantohavariadoelpreciodelgasdomésticoenelúltimosemestre.

Lasgráfcassonunaormamuyútilcolt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

gráfca .

Txto trodtoro

depresentarinormacióntantoencontextoscientífcoscomocotidianos.Un

médicolasrevisaparaconocercómocreceunbebédurantesuprimerañodevida,oquétantamasacorporalpierdeunpacientequesigueunadieta.EnunagráfcasepuedeapreciarelincrementodetemperaturaquehasuridolaTierraatravésdeltiempo,yestainormaciónpermitepredecirloquesucederáenelplanetasinosetomanaccionesrentealeectoinvernadero,porejemplo.

Lasgráfcasnosayudanavisualizarloscambiosdeunamagnitudovariableenrelaciónconlaotray,así,comprendermejorelhecho,olasituaciónquesedescribe.

Años

M a s a c o r p o r a l e n k

i l o g r a m o s 80

78

76

74

72

70

68

1 9 9 4

1 9 9 5

1 9 9 6

1 9 9 7

1 9 9 8

Pedro

Juan

Lagráfcamuestraelcambiodelamasacorporal(enkilogramos)dedospersonasalolargodecincoobservacionesanuales.

¿Dónde están losalpinistas?

CambiodelatemperaturapromediodelaTierradurantelosúltimoscincoaños,debidoalenómenoinvernadero.

G r a d o s

14.5

14.3

14.1

13.9

13.7

13.5

1600 1700 1800 1900 2000

Años



69

IICIENCIAS

Consideremos lo siguientea otó prt l problema q rolvrá o lo q hy prddodrt t .

Unos alpinistas quedaron atrapados a 15 km de distancia

del reugio en donde te encuentras y sólo podránsobrevivir 40 minutos más debido al río. De inmediato

cargas el trineo para ir en su busca sobre la nieve. Los

perros que jalan el trineo de rescate pueden correr a la

misma rapidez durante una hora; aunque también pueden

ir lento al principio para calentarse y, poco a poco, ir

aumentando su rapidez. Utilizando la inormación de las gráfcas contesta:

1. ¿Cuál pareja de gráfcas es la que corresponde a cada uno de los movimientos del

trineo? Explica tu respuesta.

2. Para rescatar a los alpinistas, ¿harías que los perros corrieran a rapidez constante o

cada vez más rápido aunque al principio ueran más lento? ¿Por qué?

Pareja de gráfcas 1

Pareja de gráfcas 2

Rpdz otr tmpo

Tiempo (minutos)

0 20 40 60 80

R a p i d e z ( k m / m i n ) 0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0

Años

D i s t a n c i a ( k i l ó m e t r o s )

18

16

14

12

10

8

4

2

0

0 10 20 30 40 50

Dt rorrd otr tmpo

Tiempo (minutos)

Tiempo (minutos)


18

16

14

12

10

8

4

2

0

0 10 20 30 40 50

Dt rorrd otr tmpo

Tiempo (minutos)

R a p i d e z ( k m / m i n ) 0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

0 10 20 30 40 50

Rpdz otr tmpo



70

secuencia 5

coxó o Mtmát

Pr rordr l rtrít dl

plo rto, rv l s 32:Gráfcas asociadas a situaciones de pro-

porcionalidad d t lbro Mtmát i.


1. ¿Cómoserepresentalavelocidaddeuncuerpoysuscambios?

2. ¿Delasdosmanerasenlasquepuedencorrerlosperros,¿cuálseríalanecesariapararescataralosalpinistaatiempo?

3.¿Cuáldelasdosmanerasenlasquepuedencorrerlosperrosesunmovimientoacelerado?Explica.

4.¿Decirque unobjeto semueveconaceleración, ¿signifca quevacadavezmásrápido?Explica.

Manos a la obra

Txto d ormó l

Ahorasabesquelavelocidaddeunobjetopuedeircambiandoeneltiempoyqueaestetipodemovimientoselellamamovimientoacelerado.Enestasecuenciadeaprendizaje

elaboraráseinterpretaráslasgráfcasdedistanciayrapidezcontratiempo,queteseránde utilidad para identifcar lascaracterísticasdelmovimientoacelerado.Valorarás lautilidaddelasgráfcaspararepresentarcambiostantoenelmovimientodeloscuerpos,comoensituacionesdelavidadiaria.

¿Qué son las gráfcas?Paraprobarsiunanuevamedicinaesefcazeneltratamientodelcáncer,seinvestigandosgruposdepersonas;aunoseleadministralamedicinayalotrono,perodurantelainvestigación,todoslospacientescomenlomismo,duermenelmismotiempoyhacenelmismoejercicio.Deestamanera,semantienenconstantesalgunasvariablesquepudieranaectarelresultadofnal.Enesteejemplo,sielcáncerdisminuyeono,esloqueseconocecomovariable dependiente,yaquevaadependerdeotroactor.Enestecasodesiseusóonolamedicina,queseríalavariable independiente.

Otroejemplo:sisequieremedirladistanciarecorridaporunniñoqueviajaenbicicleta,lavariableindependienteeseltiempo.Larelación

entredosvariablessepuederepresentarclaramenteenunplano cartesianoymarcarsobreelejehorizontalodelas“x”lavariableindependienteconunaescalaapropiada.Paraeltiempo,laescalapuedeserenhoras,segundos,minutos,etcétera.Ladistanciadependedecuántotiempohapasado,porloqueseconsideraunavariabledependienteyserepresentaenelejeverticalodelas“y”.

¿Cómo grafcar?

L l txto. Pog tó l gfdo d vrbl dp-dt y vrbl dpdt.

Enestecaso,laadministracióndemedicamentocontraelcánceraungrupodepacienteseslavariableindependiente,mientrasquelainciden-ciadecáncereslavariabledependiente.

P lano c ar t esiano: C ons

ist e

en dos e jes per pendic u

lar es

que se c r uzan en un pu

nt o

llamado or igen.



71

IICIENCIAS

Vamosasuponerquedespuésde10segundosdeandarenbicicletaelniñoavanzóunmetro.Paragrafcarestedato,secolocaellápizenelejehorizontaldondeestálamarcadelos10segundos,ysetrazaunalíneaverticalhaciaarriba.Luego,se

colocaellápizenelejeverticaldondeladistanciasea1metroysetrazaunalíneahorizontalhacialaderecha.Enellugardondecrucenlasdoslíneassemarcaelpuntodelagráfca.

Sisuponemosquecada10segundoselniñoavanzaunmetromás,losdemásdatosnuméricossemarcandelamismaorma;fnalmente,seunenlospuntosconunalínea.Laormadelalíneaindicacómosehacomportadounavariableconrespectoalaotra.Aestarepresentaciónseleconocecomográfcadedistanciacontratiempo.

Tambiénsepuedegrafcarasílarapidez contra tiempo parasabersiunmovimientoesacelerado.Losdatospodríastomarlos,porejemplo,delvelocímetrodeunautomóvilenmovimientoenintervalosdetiempoquetúmismodetermines.

Lasgráfcassonrepresentacionesdedatosnuméri-cosenun planocartesiano.Estasrepresentacionesseormanporlaunióndepuntosenelplanome-dianteunalínea.

Rpod t dro:

1.De acuerdo con lagráfca de distancia contra tiempo que apareceeneltextoanterior,¿ladistanciaesunavariabledependienteoinde-pendiente?Explica.

2.¿Quédistanciarecorreelniñocada10segundos?

3.¿Aquédistanciaestaríaelniñodespuésde60segundos?

4.¿Esaceleradoelmovimientoqueserepresentaono?Justifcaturespuesta.

Planocartesianodondeserepresentaladistanciaquerecorreelniñoenlabicicleta.

D i s t a n c i a ( m e t r o s )

7

6

5

4

3

2

1

0

Dt otr tmpo

Tiempo (segundos)

0 10 20 30 40 50 60

x

Vílo tr s

alz l gráf d poó otr

tmpo d l s 2: ¿Cómo se

mueven las cosas?

• Rpod:

1. ¿el movmto dl objto

lrdo o o? ¿Por qé?

2. ¿cál l vrbl dpdt

t gráf? Jtf t

rpt,

y



72

secuencia 5

4.ElaboraunagráfcaentucuadernousandolosdatosdelaTabla 1.Paraello:

a) Dibujaunplanocartesianocomoelquesemuestra,enelqueseñaleslavariablequerepresentacadaunodesusejesylasunidadesenlasquesemide.

b) Trazalospuntosdelatablasobreelplanocartesianoconuncolor.

c) Unelospuntosconunalíneacontinuadedistintocolor.

comt lo gt o b l gráf q otryro:

1.¿Quédistanciarecorrióelautomóvilenlosprimerosdossegundos?

2.Observacómosecalculaladistanciaquerecorreelcocheenelintervalodetiempoquetranscurredesdelosdossegundoshastaloscuatrosegundos:


Hacer grá cas: R epr esent ar dat o

s

usando el or mat o, la denomi nac i ón

y las esc alas apr opi adas par a

c omuni c ar los de maner a c lar a.

Actividad UNOHz gráf d dt otr tmpo. Pr llo:

1. Necesitasunahojadecuadrículachicayunaregla.

2. Observa,enla siguientetabla,losdatosde lasdierentesdistanciasrecorridasporunautomóvilendistintostiem-

pos.Laletratrepresentaeltiempoexpresadoensegundos;laletrad,ladistanciarecorridaporelautomóvilenme-tros.

3. ¿Puedessabersielcocheserenaoseaceleraapartirdelosdatosdelatabladeabajo?Explicaturespuesta.

Tbl 1. Dto d tomóvl movmto

Tmpo: t (s ) Dt: d (m )

0 0

2 18

4 32

6 42

8 48

10 50



73

IICIENCIAS

a) Elintervalosignifcaeltiempoquepasaentreelsegundo2yel4.

b) Enelsegundo2elcocheestáaunadistanciade18mdellugarenelquearrancó.

c)Ent=2s ladistanciaesd=18m.Ent=4s ladistanciaesd=32m.Paraencontrarladistanciaquerecorrióenesetiemposimplementerestamos:32m-18m=14m,yaquelosprimeros18mlosrecorrióenlosprimeros2segundos.Asíqueladistanciaquerecorriódelintervaloquevadet=2s at=4s es14m.

3.¿Quédistanciarecorrióenelintervaloquevadet=8s at=10s ?4.Observalosvaloresdeladistancia.¿Larapidezesconstanteono?¿Porqué?5.¿Elmovimientodelautomóvilesacelerado?Expliquen.6.¿Esmásácilobservarmovimientodelcocheenlatablaoenlagráfca?Justifcatu

respuesta.

Re fe xó sobre lo apreddo

Ahor a que sabes c onst r ui r e i nt e

r pr et ar gr á c as de

posi c i ón c ont r a t i empo, r esponde:

1. ¿Qué har í as par a saber la di st anc i a que r ec

or r i ó el

aut omóv i l de la Ac t i v i dad DO S a los 7 segundos?

2. C ómo t e ay uda lo ant er i or a r esolv er

el problema?

Vílo tr s

compr l gráf q b d

lborr o l gráf d poó

y tmpo d l s 4: ¿Cómo

caen los cuerpos? ¿Qé tpo dmovmto tá rprtdo

d gráf? expl t rpt.

Sabías que…

Existeotraormamásácildecalcularladistanciaquerecorreunobjeto:utilizandolasgráfcas.

Siquieresencontrarladistanciarecorridaenelin-tervalodetiempoquevadelpuntodelagráfcacorrespondienteat=2s ,alquecorrespondeat=4s ,colocatulápizenelprimeroytrazaunalíneahorizontalquecruceeleje“y”.Hazlomismoconelsegundopunto,eldelos4s .Elespacioqueseparaestosdospuntosesladistanciarecorrida.

Otraormadecalcularladistanciarecorrida.


i terpre tar grá cas: Det ec t ar t e

ndenc i as en los

dat os gr a c ados; est ablec er r ela

c i ones ent r e los dat os

de un hec ho o enómeno.

0 1 2 3 4

36

34

32

30

2826

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

d(m)

t(s )



74

secuencia 5

Rpdz dl tro l bd

Tiempo (hr) 0 1 2 3 4 5 6

20

15

10

5

0

R a p i d e z ( k m / h r )

Rpdz dl tro l bjd pqñ

Tiempo (hr)

18

15

12

9

6

3

0

0 1 2 3 4 5 6


Rpdz dl tro l bjd grd

Tiempo (hr) 0 1 2 3 4 5 6

20

16

12

8

4

0


Actividad DOSAceleración

itrprt gráf d drt movmto lrdo.

1.Observenlasgráfcasderapidezcontratiempoquegenerauntrineoaldesplazarseendierentesterrenos.

Rpdz dl tro l mo plo

Tiempo (hr) 0 1 2 3 4 5 6

20

15

10

5

0


sesión 2



75

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

2.Respondanensucuaderno:

a)¿Enquécasosexisteunaaceleración?

b)¿Quépasaconlarapidezcuandolaaceleraciónesnegativa?

itrmb rpt.

• Escribansusconclusionesenelcuaderno.

1.¿Cómoesperanqueseaunagráfcaderapidezcontratiempo,enelcasoenquelaaceleraciónseamuypequeña?

2.¿Quépasaconlainclinacióndelalíneaenlasgráfcasderapidezcontratiempocuandovadisminuyendolaaceleración?


Ahor a que sabes i dent i c ar las c ar ac t er í st i c as del

mov i mi ent o ac eler ado por medi o de gr á c as

, obser v a

nuev ament e las que se muest r an en el pr

oblema. ¿Qué

par e j a de gr á c as es la que c or r

esponde a c ada uno

de los mov i mi ent os del t r i neo?

Para terminarL l txto. idtfq l d prpl drt l ltr.

Explicarelmovimientodeuncohete,deunamariposaodeunapiedraalcaerpuedeserunpococomplicadoutilizandolaspalabras.Avecesundibujopuedesermásesclarecedor;sinembar-go,lasherramientasmáspoderosasparadescribircualquiermovimientosonlasgráfcas.Enunagráfcasepuedemostrarconprecisiónlarapidez,

ladistanciaolaaceleraciónquetieneunobjetoenmovimientodurantecualquiertiempodesurecorrido.

Canciónpreerida

N ú m e r o d e p e r s o n a s

50

40

30

20

10

0

Existenotrostiposdegráfcas,llamadashistogramasográfcasdebarras.Enellasserepresentanvariablesquesólosepuedenexpresarennúmerosenteros,comoelnúmerodehombresodemujeres,lacantidaddehijos,etcétera.Estasvariablessedenominandiscretasodiscontinuas.

Vílo tr s

Pr xplr l rtrít dlmovmto lrdo, olt l

4: ¿Cómo caen los cuerpos?

¿Para qué sirven las gráfcas?



76

secuencia 5

Reconocerunmovimientoquetieneaceleraciónconstanteesmuyácilsiconoceslasgráfcasderapidezcontratiempo,porqueenellaspuedesobservarunalíneainclinada.Cuandonoexisteaceleración,lagráfcaderapidezcontratiempopresentaunarectahorizontal,yaquelavelocidadnocambiaeneltiempo.

Tambiénpuedeserquelaaceleraciónseanegativacomocuandorenaslabicicletaantesdeatravesarlacalle.Enestecasolagráfcaderapidezcontratiempoesmuyparecida,sóloquelainclinaciónesinvertida.

itrmb opo obr l tldd d l gráf l vd otd.Pr llo:

1.Dibujenenelpizarrónunagráfcaquerepresenteunmovimientoaceleradoyotraqueno.

2.Mencionenalgunoscasosdelavidadiariaenlosquelasgráfcasseandeutilidad.

3.¿Paraquéseríandeutilidadlasgráfcasanteriores?

4.¿Quégráfcautilizaríanpararepresentarcuálessonlaspelículasquemáslesgustanenelgrupo?

Elempleodelasgráfcasvamásalládeladescripcióndelmovimiento.Suelensermuyútilespararepresentarcualquiersituaciónenlaqueexistancambios;porejemplo,elcrecimientodeunaplantaolatemperaturadeunlugaralolargodeldíaodelaño.

Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo

R a p i d e z

R a p i d e z

R a p i d e z

R a p i d e z

Cuandouncuerposemueveconaceleracióncero,lagráfcaderapidezcontratiempoesunarectahorizontal.Pararepresentarmovimientosconaceleraciónconstante,seutilizanrectasenlasquelainclinacióndependedequétangrandeeslaaceleración.

Podemossaberácilmentesiuncuerpoestárenando,alobservarlagráfcadevelocidadcontratiempo:lainclinacióndelarectaescontrariaaladelasgráfcasanteriores.

Tiempo

R a p i d e z



77

IICIENCIAS

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Unosalpinistasquedaronatrapadosa15kmdedistanciadelreugioendondeteencuentrasysólopodránsobrevivir40minutosmásdebido

alrío.Deinmediatocargaseltrineoparairensubuscasobrelanieve.Losperrosquejalaneltrineoderescatepuedencorreralamismarapidezduranteunahora;aunquetambiénpuedenirlentoalprincipioparacalentarsey,pocoapoco,iraumentandosurapidez.Utilizandolainormacióndelasgráfcascontesta:

1.¿Cuálparejadegráfcaseslaquecorrespondeacadaunodelosmo-vimientosdeltrineo?Explicaturespuesta.

2.Pararescataralosalpinistas,¿haríasquelosperroscorrieranarapi-dez constante o cada vez más rápido aunque al principio ueran más lento?¿Porqué?”.

Prj d gráf 1

Prj d gráf 2


Rpdz otr tmpo

Tiempo (minutos)

0 20 40 60 80

R a p i d e z ( k m / m i n ) 0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0

Años


18

16

14

12

10

8

4

2

0

0 10 20 30 40 50

Dt rorrd otr tmpo

Tiempo (minutos)

Tiempo (minutos)

D i s t a n c i a

( k i l ó m e t r o s )

18

16

14

12

10

8

4

2

0

0 10 20 30 40 50

Dt rorrd otr tmpo

Tiempo (minutos)

R a p i d e z ( k m / m i n ) 0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

0 10 20 30 40 50

Rpdz otr tmpo



78

secuencia 5


R ev i sa lo que pensabas al i ni c i o de

la sec uenc i a

sobr e la i n or mac i ón que t i enen las gr á c as.

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Rlo l gt o o l gráf d movmto q rprt.

• Escribeentucuadernolaletrayelnúmeroparacadacaso.Porejemplo:2A.

ao: Grá:

Muchachasentadaviendotelevisión.()

(1)v

t

Cocherenando.

()

(2)v

t

Coheteacelerandoparadespegar.()

(3)v

t

Burrocaminandoarapidezconstante.()

(4)v

t

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

¿Qué son las gráfcas?

l progrmó d l rd

tltl edt.



79

IICIENCIAS

Lo que podría hacer hoy…Por f llgro l vo!… T ml dd lr o dí y db ogr llgr l q rá. ¿cál d lo gt to pr vor lg y por qé?

1. Paratomarladecisiónobservalassiguientesgráfcasenlasquesemuestralatempe-raturapromedioquehuboenlosmesesanteriores:

2. Contestaentucuaderno:

a)¿Quélugareligesyporqué?

b)¿Quétipoderopallevaríasacadaunodeloslugares?

Para saber más…1. Llansana, Jorge. (2004). Atlas básico de Física y Química . México: SEP/Parramón.

2. Noreña, Fernando. (2005). La manzana de Einstein. México: SP/ADN Editores.

1. Diccionario de Física (2004). Madrid: Oxford-Complutense.

1. Melgarejo, Joaquín y Pilar Cuevas. 1994. Las uerzas circulares y la gravedad . SEP, Unidad de

Telesecundaria. 20 de febrero de 2007

http://omega.ilce.edu.mx/biblioteca/sites/telesec/curso2/htmlb/sec_126.html

Tmprtr Tlm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tiempo (meses del año)

40

35

30

25

20

15

10

5

0

T e m p e r a t u r a ( o C )

Tmprtr l Brr dl cobr

0 5 10 15


35

30

25

20

15

10

5

0

T e m p e r a t u r

a ( o C )

Tmprtr l zo d mpdoBoq d Ootptl (Tol)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


35

30

25

20

15

10

5

0

T e m p e r a t u r a ( o C )

Tulum,QuintanaRoo.

BarrancasdelCobre,Chihuahua.

BosquedeOcotepetl,Toluca.



80

Proyecto de investigación 1

El Sol DoraDo Miércoles 27 de abril de 2005

Para empezar¿Cómo detectar un sismo con un dispositivo casero?

L l x.

SESión 1

¿Cómo se propaga un sismo?En la mañana del 19 de septiembre de 1985, los sismógrafosregistraron un terremoto con movimientos horizontales y verticales, con intensidad de 8.1 grados en la escala de Richter. Elorigen del terremoto, se localizó en el suelo marino, cerca de lascostas de Guerrero y Michoacán. El sismo se transmitió por lacorteza terrestre, los devastadores efectos cobraron miles devíctimas en el Valle de México, las que se recuerdan en cadaaniversario de la tragedia.La corteza terrestre está fraccionada como un gran rompecabezas y a cada una de estas partes se les llama “placa tectónica”. El calordel núcleo provoca que las rocas fundidas del manto (magma)asciendan en ciertos lugares de la corteza empujando lentamentelas placas tectónicas que, de esta manera, se mueven unas conrespecto a otras.Entre una placa y otra se acumula gran cantidad de energía,periódicamente se libera al moverse una placa con respecto a otra,

Por causa de los movimientos de las placas tectónicas ocurren los terremotos. En las regio-

nes cercanas a los bordes de las placas hay mayor probabilidad que ocurran uertes sismos.

originando un sismo. Las ondas producidas por el sismo viajan a travésde las capas terrestres y pueden llegar a recorrer miles de kilómetros.Por lo general, estas ondas viajan muy rápido. Por ejemplo, un terremotooriginado en las costas de Acapulco tarda aproximadamente un minutoen sentirse en la Ciudad de México. La rapidez de las ondas depende delas características del medio; es diferente si la onda se transmite por aguao por algún tipo de roca.Las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, muchomás rápido que las ondas sísmicas. Cuando se detecta un sismo sepuede alertar de su llegada a comunidades distantes, por medio deondas electromagnéticas, lo que permite tomar las medidasnecesarias para evitar catástrofes.

Tabla 1. Velocidades de las ondas en distintos medios

Tipo de MedioOndas primarias Ondas secundarias

Velocidad en km/s

Roca

Granito 5.2 3

Basalto 6.4 3.2

Caliza 2.4 1.3

Agua 1.5

Tabla 2. Velocidad de las ondas sonoras y electromagnéticas

Velocidades en km/s

Sonido

Aire 0.34

Agua 1.5

Madera 3.9

Acero 5.1

Luz 300,000

Ondas electromagnéticas 300,000

¿Cómo detectarun sismo con un

dispositivo casero?

A lo largo de las secuencias del bloque, has aprendido los conceptos básicos delmovimiento y sus relaciones, como eectos de la uerza en su interacción con los cuerposísicos. En este proyecto analizarás las variables que pueden medirse con un sismógrao.Con la inormación que recopiles podrás elaborar tu propio sismoscopio o sismógraocon materiales sencillos y, de esta manera, medir movimientos del terreno. Valorarás lautilidad de la tecnología para la prevención de desastres.



81

IICIENCIAS

Lo que pienso del problema eb u bá u pu p pu:

1. ¿Alguna vez has sentido un temblor o has escuchado hablar detemblores?

2. ¿Por qué ocurre un temblor?

3. El Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), haorganizado un Plan de emergencia y seguridad e instalado unSistema de Alerta Sísmica ¿Sabes en qué consisten y cómouncionan?

4. ¿Qué variables ísicas crees que se pueden medir durante un sismo?

cmp u pu.

• Escriban en el pizarrón aquellas que son comunes.

Manos a la obra

Plan de trabajo

F i: im m úl

Por qué ocurre un temblor, cómo se mide su intensidad, qué son las ondas sísmicas ycómo se propagan, así como la manera de prevenir sus eectos.

F ii: explm p f l problem

Organizados en equipos, recopilen inormación sobre el uncionamiento de una alertasísmica, su existencia en instituciones de su comunidad, y el conocimiento de loshabitantes de su localidad sobre qué hacer en caso de sismo. Para ello visiten institucionespúblicas y platiquen con los encargados de esos comités de seguridad. Investiguentambién si su comunidad se ubica en una zona sísmica.

F iii: ¿cm bum l lu l pblm?

Apoyados en los resultados de su investigación, elaboren un sismoscopio o un sismógraocon materiales de ácil acceso, y prueben su uncionamiento. Evaluen la utilidad de lossismoscopios para prevenir desastres.

P ar a el r egist r o de sus

ac t iv idades:

Ut iliza un c uader no, lib

r et a o

c ar pet a c omo bit ác or a.

L lev a ahí un r egist r o

or denado

de lo que piensas del pro blema,

de los t ex t os c onsult ad

os, de las

ent r ev ist as que r ealic e

s, de los

dat os y ob jet os enc ont

r ados.

E st as anot ac iones t e s

er án muy

út iles par a elabor ar el

in or me

del pr oy ec t o.

SESión 2E l p

lan de t r aba jo

ex plic a las

ac t iv idades que

t endr ás que r ealizar ,

or ganizadas en ases.

Consideremos lo siguiente…L l problema qu pl. c l bj qu l p pá ñ u ppu lu.

Si ueras el responsable del comité de seguridad de tu escuela:

1. ¿Qué medidas de seguridad implementarías para proteger a la población ante un sismo?2. ¿Considerarías la construcción de un sismógrao como parte de una alerta sísmica?

¿Por qué?

3. ¿Cómo podrías elaborar un sismoscopio o sismógrao casero?



82


Calendario de actividadesEn cada ase identifquen las actividades por hacer y designen a los responsables de cadauna de ellas. Consulten con su maestro la echa fnal de entrega para que distribuyanmejor su tiempo. De resultarles útil cópien el ormato siguiente en su bitácora. En casocontrario, diseñen su propio calendario.

cm a

rpbl Fh

F i

F ii

F iii

Fase I. Investiguemos conocimientos útilesdb l u l l ím. P ll:

1. Respondan:

a) ¿Qué lecturas y actividades del bloque pueden servir para identifcar cómo seoriginan y transmiten las ondas sísmicas?

b) ¿Qué viaja más rápido: La luz o el sonido?

c) ¿Qué viaja más rápido: El sonido o una onda sísmica?

d) ¿Qué benefcio tiene para nuestra seguridad el conocer la dierencia de velocidadesde las ondas?

E n el c alendar i

o

esc r ibir ás las

ac t iv idades que

r ealizar án los

r esponsables en

c ada ase y las

ec has de

ent r ega.

E n est a ase

r ec opilar ás

in or mac ión

doc ument al út il par a

el desar r ollo del

pr oy ec t o. T e damos

algunas r e er enc ias

de lo que sabes pa

r a

que las c onsult es

Las ondas secundarias provocan ondulaciones en el terreno.Sólo pueden propagarse por medios sólidos.

Las ondas primarias provocan contracciones en el terreno.Pueden propagarse en cualquier tipo de material, ya sealíquido o sólido.

Onda Secundaria o Transversal. Los movimientos de las par-tículas del medio que transportan la onda son perpendicula-res a la dirección de propagación de la perturbación.

Las partículas del medio por el cual se desplaza la onda,vibran en el mismo sentido de la propagación de laperturbación.



83

IICIENCIAS

e) Amplien la inormación sobre los siguientes aspectos:

i. ¿Qué tipos de onda producen los movimientos trepidatorios y qué tipos, lososcilatorios?

ii: ¿Qué se puede medir con un sismógrao y qué con un sismoscopio?

iii. ¿Qué mide la escala de Richter y qué, la Mercalli?

iv. ¿Cuáles son las medidas de protección contra terremotos?

2. Consulten las reerencias que consideren necesarias para identifcar:

a) El origen y los eectos de los sismos.

b) Las zonas sísmicas de nuestro país.

c) Sismos en tierra y mar

3. Pueden consultar las reerencias que se listan abajo. Para ello:

a) Dividan las lecturas entre todos los equipos.

b) Cada equipo buscará y sintetizará los textos revisados en su bitácora.

c) Expondrán una síntesis de la inormación consultada al resto del grupo.

Algunas referencias de nterés

c ii. É Fí:

1. Secuencia 2: ¿Cómo se mueven las cosas?

2. Secuencia 3: ¿Qué onda con la onda?

gí:

1. Secuencia 9: La población en riesgo

1. Sismos

1. Alcántara, I. (2002). Los derrumbes. Colección Fenómenos naturales . México:

Conaculta

2. Dalgleish, S.(2002). Los terremotos . México: Mcgraw-Hill

3. Medina, F. (2003). Sismicidad y volcanismo en México . Colección “La ciencia para

todos”.México: FCE.

4. Nava, A. (2003). La inquieta superfcie terrestre . Colección “La ciencia para todos”.

México: FCE.

5. Nava, A. (2002). Terremotos . Colección “La ciencia para todos”.México: FCE.

6. Stradling, J. Fuerza de la naturaleza . McGraw-Hill

P rm “c l l ím” h 19-07-2005. cu mpl

P rm “i um” h 19-01-2005. culu



84


1. CENAPRED. Desastres, Guía de prevención. 26 de febrero de 2007. http://www.

cenapred.unam.mx/es/DocumentosPublicos/PDF/guia.pdf

2. Espíndola, J. La Sismología y los Sismos de Michoacán de Septiembre de 1985 . 23

de febrero de 2007.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/066/htm/sec_8.htm

3. Gómez, J. 3 de agosto de 2005.Cómo construir un sismoscopio casero . 23 defebrero de 2007.

www.geociencias.unam.mx/bol-e/bole__sismoscopio020805.pdf

4. Nava, Alejandro. Terremotos. La ciencia para todos. 23 de febrero de 2007.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/34/html/terrem.htm

5. Observatorio Astronómico de Agache. 25 de mayo de 1997. Construcción de un

sismógrafo analógico casero. 26 de febrero de de 2007.

http://www.cip.es/personales/oaa/informes/sismografo/sismografo.htm

6. Sarrazín, M. Cómo protegerse de los terremotos . 23 de febrero de 2007.

http://www.creces.cl/new/index.asp?imat=++%3E++54&tc=3&nc=5&art=32#

7. UNAM. Servicio Sismológico Nacional del Instituto de Geoísica . 23 de febrero de

2007. http://www.ssn.unam.mx/

imb l m qu qup z. P ll:

1. Escuchen con atención las exposiciones de sus compañeros.

2. Completen su bitácora con la inormación que ellos aporten.

nu va ds tr za mplada

o b tr i frmaió: Ident ifc ar in or mac ión t ex t ual, or al o

gr áfc a de una c osa, sit uac ión, hec ho o enómeno.

Fase II: Exploremos para defnir el problema ob m b l ím u mu l m u qu m p u m. P ll:

1. Seleccionen cuatro o cinco edifcios públicos (puede ser una escuela, hospital, ofcinadel gobierno o del municipio, biblioteca).

2. Formen cuatro o cinco equipos y repártanse los lugares.

3. En cada lugar, acudan con el encargado de la Brigada de Seguridad o Protección civilo con alguna otra persona que les pueda dar inormación.

4. Realicen una entrevista para indagar sobre:

a) Los riesgos sísmicos en su comunidad.

b) ¿Qué se debe hacer en caso de sismo y por qué?

c) ¿Se cuenta con alarma sísmica? ¿Cómo unciona?

E n est a ase

r ec abar ás

in or mac ión

dir ec t ament e

de t u c omunidad

par a r esolv er

el pro blema.

SESión 3



85

IICIENCIAS

5. Investiguen si existe alguna estación cercana en donde se estén monitoreando lossismos; pueden ser un tecnológico regional, universidad o dependenciagubernamental.

6. Pidan permiso de visitar la estación y entrevisten a personas que trabajan en ella.Pregunten, por ejemplo, cuáles son las medidas de protección antes, durante y despuésde un sismo.

Pr hcer sus entrevists:

Elaboren y lleven por escrito cuatro o cinco preguntas clave para guiar sus

entrevistas: Por ejemplo: ¿Cada cuándo se registra un sismo en esta región?

¿Qué se hace para prevenir a la población?

Seleccionen a los adultos que serán entrevistados y hagan una cita con ellos.

Inórmenles sobre su proyecto y sean amables.

Utilicen una grabadora, una libreta pequeña de notas o bien, su bitácora para registrar la inormación durante la entrevista.

Si les prestan objetos o otograías, sean cuidadosos en su manejo y regrésenlos.

al terminr sus entrevists:

Reúnanse con todo el equipo y seleccionen la inormación útil para resolver el

problema.

Valoren las coincidencias en las respuestas de los entrevistados. Una tabla de

datos puede ser de gran ayuda.

Mp ím Méx

Sísmic

Semisísmic

asísmic

Fll de Sn andrés

Fll del Prlelo 19



86


SESión 4

clfqu l m b u l :

1. Reúnan las entrevistas de todos los equipos.

2. En una tabla de datos integren la inormación de cada lugar visitado. Pueden utilizaruna como la que se presenta a continuación:

eul Hpl o b

Bbl e ím

r ím

¿Qué h m?

¿cu lm ím?

¿ex mpñp p ?

3. Elaboren en su cuaderno un resumen sobre:

a) Medidas de protección en caso de sismo, clasifcadas en:

i. Antes

ii. Durante

iii. Después

b) ¿Cómo unciona una alarma sísmica?

c) ¿Qué es un sismógrao y qué un sismoscopio?

d) ¿Qué mide la escala de Richter y qué la Mercalli?

Fase III. ¿Cómo contribuir a la solución del problema ?


cs truir u dispsi ti v:

C onsist e en elabor ar un inst r ument o t ec nológic o

par a det ec t ar o medir las magnit udes implic adas en un enómeno.

cu u p m u mp u m ml ál . P ll:

1. Se presentan seis diseños o prototipos dierentes de sismógraos y sismoscopios.

2. Formen seis equipos. Distribúyanse los diseños.

3. Cada equipo conseguirá los materiales para construir uno de los prototipos.



87

IICIENCIAS

4. Una vez construido, cada equipo realizará pruebas con su prototipo con elfn de evaluar su uncionamiento. Tomen en cuenta criterios como:

a) El dispositivo que construyeron, ¿registra movimientos oscilatorios?

b) El dispositivo que construyeron, ¿registra movimientos trepidatorios?

c) Identifquen los inconvenientes de cada dispositivo.

E n est a ase se ut iliza

la

in or mac ión obt enida hast a

ahor a a fn de desar r o

llar

un pr oduc t o que dé a

c onoc er el pr oblema y

posibles soluc iones.

smMaterial: Plato de unicel, 4 palitos demadera, plumón, cinta adhesiva, hilo,estambre.Elaboración: Coloquen los palitosverticalmente alrededor del plato bocaabajo, ormando un cuadro como postes.Amarren el plumón de los postes cui-dando que quede exactamente al centro.Muevan la base oscilando y trepidando.Observen y registren los resultados.

smpMaterial: Base de unicel o madera, reci-piente de crema, 8 vasitos, agua, silicón.Elaboración: Peroren el recipiente en di-rección de los puntos cardinales y péguen-lo sobre la base. Alrededor del recipientepeguen los vasos con silicón. Viertan aguaal recipiente justo por debajo de los hoyos.Muevan la base oscilando y trepidandoObserven y registren los resultados.

smpMaterial: Recipiente de crema, vasos degelatina, base (madera o unicel), pega-mento para plástico y agua.Elaboración: Hagan ocho peroracio-nes en el recipiente en dirección de lospuntos cardinales. Peguen los vasos consilicón, como se muestra. Viertan agua alrecipiente justo por debajo de los hoyos.Muevan la base oscilando y trepidando.Observen y registren los resultados.

smMaterial: Arena, cono de papel, hilo, mar-co, tabla con papel.Elaboración: Hagan un péndulo con elcono lleno de arena, sujetándolo de un hilodesde el marco como en la fgura. Agiten labase con movimientos similares a los de unsismo. Observen las marcas que deja cadatipo de movimiento. Registren lo sucedido.

smpMaterial: Base (unicel o madera), platohondo de unicel, pegamento, rondanas,canicas, vasitos, poste de cartón de papelsanitario.Elaboración: Peguen el plato volteado haciaabajo sobre el poste y éste sobre la base. Pe-guen las rondanas sobre la superfcie planadel plato y coloquen las canicas sobre ellas.Distribuyan los vasos alrededor del platosobre la base y péguenlos con silicón.Muevan la base oscilando y trepidando.

smpMaterial: Plato hondo de unicel, 8 canicas, 8vasitos, 8 rondanas, poste de cartón de papelsanitario.Elaboración: Peguen el plato volteado haciaabajo sobre el poste y éste sobre la base.Distribuyan los vasos sobre la base alrededordel borde plano del plato. Peguen lasrondanas sobre éste y hagan que coincidancon los vasos; van a servir como soporte delas canicas. Coloquen las canicas sobre ellas.Muevan la base oscilando y trepidando.Observen y registren los resultados.

Fuente: Gómez González, Juan Martín. Cómo construir un sismoscopio casero. Centro de Geociencias. UNAM.



88

Proyecto de investigación 1elú l pp p u u p u ul. P ll:

1. Comenten las ventajas y las desventajas de cada prototipo.

2. Elijan el prototipo que consideren mejor para registrar los movimientos del terreno.

3. Presenten a las autoridades de la escuela el prototipo elegido y sus ventajas. Solicítenlesque se construya uno para la escuela, con materiales más durables.

4. Argumenten por qué el uso de un sismógrao o sismoscopio puede ayudar a prevenirlos riesgos de un sismo o terremoto.

Para terminar

E n est a et apa

elabor ar ás un r epor t e

de inv est igac ión y

enc ont r ar ás la

maner a más

apr opiada de

pr esent ar t u pr oduc t o t e

r minado

a la c omunidad.

SESión 5

Aquí ev aluar ás

apr endiza jes y la

c ont r ibuc ión de t u

pr oduc t o par a

r esolv er el pro blema.


cmuiar: C ompar t ir ideas e in or mac ión obt enidas de la

inv est igac ión empleando t ex t os, imágenes, t ablas y gr áfc as.

cmuqu l ul qu bu. P ll:

1. De los productos desarrollados durante el proyecto, decidan cuál o cuáles quierencomunicar a la comunidad, por ejemplo: síntesis de inormación sobre causas de lossismos, terremotos y tsunamis, recuencia en que se presentan sismos en su región;reportes de entrevistas; etcétera.

2. Pueden elaborar una presentación que contenga:

a) Introducción: Expliquen el propósito del proyecto.

b) Desarrollo: Describan el procedimiento que siguieron para elaborar un sismógraoo sismoscopio y presenten el dispositivo construido.

c) Conclusiones: Mencionen las medidas de prevención que existen en su comunidad,en relación con los eectos de los sismos y terremotos, así como las ventajas decontar con un dispositivo para registrar los movimientos del terreno.

3. Organicen con los asistentes un intercambio de opiniones acerca de la necesidad deprevenir daños a la comunidad ocasionados por sismos o terremotos.

Lo que aprendimosnu va ds tr

za mplada

e valuar: Analiz ar los c omponent es y la

or ganiz ac ión de algo par a t omar dec isiones.

elú l p u l p.

• Respondan en su bitácora:

1. Sobre los sismos y la prevención de daños a la comunidad:

a) ¿Cómo puede contribuir un sismógrao en la prevención de daños provocadospor un sismo?



89

IICIENCIAS

b) ¿Cuáles son las variables ísicas que se pueden medir con un sismoscopio o unsismógrao?

c) ¿Cuál de los dispositivos del grupo les parece más adecuado? Expliquen.

d) ¿Cuál ue el criterio para la elección del dispositivo?

e) ¿Qué ue lo que más les gustó de los productos que elaboraron?

) ¿Existe alguna orma de prepararse para un terremoto, al menos unos segundoso minutos antes que llegue a un lugar específco? Explica tu respuesta.

g) ¿Qué se debe hacer en caso de sismo?

2. Calculen, en el mapa de México, el tiempo aproximado que tardaría un terremotoen llegar a la ciudad de Monterrey, si se genera en el estado donde viven. Para ello:

a) Consideren que el terreno es de roca caliza y las ondas, primarias.

b) Utilicen la escala del mapa para calcular el tiempo.

3. Sobre el trabajo realizado:

a) Describan lo más valioso de su experiencia al realizar su investigación lainormación sobre sismos, las entrevistas, la construcción del dispositivo, etc.

b) ¿Están satisechos con el dispositivo que construyeron?

c) ¿Qué cambios harían para mejorar su dispositivo?

Mp Méx



90

EVALUACIÓN BLOQUE 1

Revisión de secuencias

I. Lee atentamente los cinco casos. Subraya el argumento más adecuado paraexplicarlo.

El movimiento.La descripción de los

cambios en la Naturaleza

1. Juan está sentado en una banqueta del poblado de Villa Rica yve pasar un autobús donde viaja su amiga Itzel, quien estáleyendo un libro junto a la ventanilla. Cuando se encuentran en

la estación, Juan le comenta que observó a su libro moversehacia Villa Rica. Itzel se sorprende y le contesta: “No es verdad;mi libro jamás se ha movido”. ¿Quién tiene la razón?

a) SóloJuan,porquedesdesupuntodereerenciaellibroeselquesemueve.

b) Sólo Itzel, porque desde su punto dereerencia el libro no semueve.

c) Losdos,porqueestánendierentespuntosdereerencia.d) SóloJuan,porquesupuntodereerenciaesfjo.

2. Un arol se encuentra en el origen de una recta numérica. En el sitio x = 2 seubica tu mamá leyendo el periódico, en el lugar x = - 3, está tu hermano,leyendo un libro y en x = -1 está tu papá con una revista. ¿Quién recibe conmayor intensidad la luz del arol?

a) Tuhermanob) Todosigualc) Tumamád) Tupapá



91

IICIENCIAS

4. Un autobús sale de Comalá a una velocidad de 50 km

h en dirección noreste.

¿A qué pueblo llega después de 2 horas?

a)Temulb)SanBartoloc)Iztand)Chautengo

3. Una mosca sobrevuela un pastel que está sobre la mesa. ¿Cuál de las líneasmuestra la trayectoria de la mosca y cuál el desplazamiento?

a) Larojamuestralatrayectoriaylaazuleldesplazamiento.b) Laazulmuestralatrayectoriaylarojaeldesplazamiento.c) Ambasmuestranlatrayectoria.

d) Ambasmuestraneldesplazamiento.

0 50 100

Temul

San Bartolo

IztanChautengoComalá




92

5. ¿En cuál de los siguientes ejemplos se produce una onda longitudinal?

a)Aldejarcaerunapiedraenunestanque.b)Alhacerondasconunacuerdafjaaunposte.c)Alcantarunamelodía.d)Alsacudirunasábanaparaquitarlasarrugas.

II. Analiza el diagrama de la onda para calcular lo que se te pide.

4 m

1 m

6. ¿Cuál es la longitud de la onda?

a)0.5mb)2mc)1md)4m

7. Si la onda uese de sonido, tendría una velocidad de propagación en el airede 343 m

s . ¿De cuánto sería su recuencia?

a)243Hz b)343Hz c)150.5Hz d)171.5Hz

III. Aplica tus conocimientos para elegir la respuesta adecuada.

8. Una niña y su mamá se tiran un clavado a una alberca desde un trampolín. Sila pequeña pesa la tercera parte que su mamá, tendrá….

a) unavelocidadmayorquesumamáb) unavelocidadtresvecesmayorquesumamác) lamismavelocidadquesumamád) menorvelocidadquesumamá

9. Un tractor hace surcos avanzando en línea recta con una velocidad de 6 m

s hacia el norte de un terreno en donde se siembra maíz. Si después de 5segundos su velocidad es de 11 m

s , el valor de la aceleración es:

a)0ms 2 b)1m

s 2 c)5ms 2 d)20 m

s 2



93

IICIENCIAS

10. ¿Cuál de las armaciones describe mejor el movimiento de un tractor queavanza sin desviarse por un zurco?

a) Rectilíneoyuniormementeaceleradob) Curvilíneoyuniormementeaceleradoc) Rectilíneoydesacelerado

d) Curvilíneoydesacelerado

11. ¿Cuál de las siguientes descripciones corresponde a un movimiento conaceleración negativa?

a)Unpilotodecarrerasdurantelosprimerossegundosaliniciarlacarrerab) Unciclistadisminuyesuvelocidadhastaquesedetieneporcompletoc)Unmaquinistamanejaenreversaparaestacionaruntrend) Unautomovilistamantieneestacionadosucoche

IV. Interpreta las grácas

12. ¿Cuál de las siguientes grácas de velocidad contra tiempo corresponde a unmovimiento acelerado? Márcala con una cruz.

Tiempo (s)

0 1 2 3 4 5 6

12

10

8

6

4

2

0

V e l o c i d a d ( m / s )

Tiempo (s)

0 1 2 3 4 5 6

10

8

6

4

2

0

V e l o c i d a d ( m / s )

Tiempo (s)

0 1 2 3 4 5 6

10

8

6

4

2

0


Distancia (m)

0 5 10 15

6

5

4

3

2

1

0

T i e m p o ( s )

a) b)

c) d)




94

13. ¿En cuál de las grácas de velocidad contra tiempo se representa la mayorvelocidad? Márcala con una cruz.

Tiempo (horas)

0 1 2 3 4 5

12

10

8

6

4

2

0

D i s t a n c i a ( k m )

Tiempo (horas)

0 1 2 3 4 5

12

10

8

6

4

2

0


Tiempo (horas)

0 1 2 3 4 5

12

10

8

6

4

2

0


Tiempo (horas)

0 1 2 3 4 5

12

10

8

6

4

2

0


a) b)

c) d)



95

IICIENCIAS

Autoevaluación• Sigue las instrucciones:

1. Escribeenlacolumnadeladerechaelnúmeroquedescribamejortuactitudpersonalrentealtrabajoenequipo.Emplealasiguienteescala:1=nunca,2=pocasveces,3=conrecuencia,4=siempre.

2. Responde:

a) ¿Quéafrmacionesavoreceneltrabajoenequipo?

b) ¿Cuálesdeestasactitudesmanifestascuandotrabajascontuscompañerosde

equipo?

3. Esrecomendablequeguardesunacopiadeestecuestionarioenelportaolio,paraquelocomparesconlosqueharásalfnaldeotrosbloques.

Integra tu portafolio

¿Cómo trabajo en equipo?

Actitud Valoración

a) Cuandotrabajamosenequipo,esperoaqueunodemiscompañerosnosorganice.

b) Cuandodividimoslastareasyterminoprimero,ayudoamiscompañeros.

c) Miscompañerosdeequipometomanencuenta.

d) Siunodemiscompañeroshaceunbuentrabajo,selodigo.

e) Silosdemásnohacenloquelestoca,yotampococumploconmitarea.

) Duranteunaactividad,escuchoyrespetolaopinióndelosdemás.

g) Megustaaportarideaspararealizarunaactividadgrupal.

h) Cuandoalgomesalemal,reconozcomierror.

i) Consideroqueeltrabajoenequipocontribuyeamiaprendizaje.

j)Cuandotrabajamosenequipo,nosresultamuydiícilponernosdeacuerdo.

Un portafol

io, como el

que se muestra

, es una

carpeta hech

a de

di versos materia

les

como cartón, yu

te, tela

o papel.

Utiliza lo q

ue

quieras para fabricar

el tu yo.Refexiona acerca de las actividades del

Bloque 1 que te parecieron más importantespara tu aprendizaje, y guarda en tu portaolioalgunas de esas actividades; por ejemplo,ejercicios, otograías, dibujos, tablas oautoevaluaciones. Escribe en una tarjeta,por qué guardas cada una de ellas.



96



97

Las fuerzas.La explicación de los cambios

BLOQUE 2



98

secuencia 6

Todos hemos participado en juegos de pelota. A muchos nos agrada el utbol, a otros el basquetbol, elbeisbol, el voleibol, el tenis, el rontón o el billar, entre muchos deportes más. Hemos jugado a los quemadoso a las canicas. No importa qué tan grande o pequeña sea nuestra pelota, qué tan suave o dura pueda ser osi estamos al aire libre o bajo techo, siempre que jugamos a la pelota, para ganar, necesitamos controlarsus movimientos.

Sabemos que una pelota permanece donde está y en reposo hasta que alguien la golpea con el pie, la manoo algún objeto. Por ejemplo, algo tiene que suceder para cambiar la rapidez y la dirección de una pelota quelanzamos al aire.

La pelota conserva su orma esérica, hasta quealgo sucede que la deorma.

Para empezarEl movimiento cambia… ¿en la Tierra y en el espacio?

L l txto.

• Antes de la lectura, menciona cómo se puede cambiar velocidad de tres objetos enmovimiento.

sEsión 1

Txto trodtoro

En la práctica de todos los deportes, hay muchos cuerpos que se ponenen movimiento o que cambian su manera de moverse.

¿Por qué cambiael movimiento?

La Tierra y la Luna orman un sistema en continuo movimiento.

Ahora sabes que Galileo demostró que la velocidad de los objetos en caída libre cambia de manera uniorme,pero no explicó las causas de este cambio. En esta secuencia identifcarás qué es lo que provoca los cambios enel estado de movimiento de los objetos y cuáles son sus características. Valorarás la utilidad de este conocimientoen tu vida cotidiana, ya que tú te mueves en todo momento, o estás en contacto con cosas de tu entorno quemodifcan su manera de moverse o se deorman.



99

IICIENCIAS

Una pelota en distintos momentos de su movimiento durante un juego.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hyprddo drt t .

Lo que pienso del problema

e t dro:

1. ¿Qué debes hacer para iniciar el movimiento de una pelota?

2. Cuando la pelota está avanzando en el aire, ¿por qué cae?

3. ¿Qué se necesita para detener el movimiento de la pelota?

4. ¿Qué otros cambios en su movimiento puede tener una pelota?

5. ¿Por qué una pelota puede cambiar de orma?

6. Lo que produce los cambios en el estado de movimiento de la pelota, ¿es lo mismo entodos los casos? Explica tu respuesta.

Manos a la obraActividad UNOal lg orm d modfr l movmto d dtto objto. Pr llo:

• Realicen la siguiente demostración.

1. Comenten: ¿Qué se necesita hacer para cambiar el movimiento de un objeto?

2. Van a necesitar un objeto ligero, como una pluma, un borrador, un sacapuntas ouna corcholata.

e prtdo d tbol pd por l plot movmto, lvádol, y vr q

lgo ; otr v l h vzr r d lo pr párl ompñro.sb q, d l rb, dpé d tmpo dtdrá l mpo d jgo.

¿Qé rqr pr q l plot mv d t mr?



10 0

secuencia 6

3. Realicen lo que se indica:

Experiencia A:

a) Pidan a dos compañeros su participación y numérenlos.

b) Soliciten que se coloquen rente a rente en los extremos de una mesa oescritorio.

c) El alumno 1 impulsa el objeto de manera que se deslice sobre la mesa, en unatrayectoria recta hacia el alumno 2.

d) El alumno 2 no detiene el objeto.

Experiencia B:

a) El alumno 1 impulsa el objeto de manera que se deslice sobre la mesa en unatrayectoria recta hacia el alumno 2.

b) El alumno 2 detiene, con sus manos, al objeto cuando llega al extremo de lamesa.

Experiencia C:

a) El alumno 1 impulsa el objeto de manera que se deslice sobre la mesa en unatrayectoria recta hacia el alumno 2.

b) El alumno 2, colocado a la mitad de la mesa, desvía el objeto en movimiento haciaun lado.

4. Intercambien sus opiniones sobre:

a) ¿Cómo sería el movimiento en las experiencias B y C de no haber intervenido elalumno 2?

b) ¿Qué acción realizaron para cambiar el movimiento del objeto?

c) ¿Cómo le llamarían a la noción ísica que permite cambiar el movimiento de unobjeto?

d) ¿Cómo sería la magnitud de esta acción si quisieran mover un escritorio?



101

IICIENCIAS

El experimento de Galileo

L l txto. Pog pl tó l rzomto d Gllo.

Los movimientos cambian debido a las interacciones entrelos cuerpos.

Txto d ormó l

¿Dos explicaciones del movimiento?

Vílo tr s

Rrd q l porto d Gllo

l l rvt l seuenia

4: ¿cómo aen lo uerpo?

Si pasa rente a nosotros unapelota rodando, sabemos que nocomenzó a moverse de maneraespontánea, es decir, sin una causaaparente. Probablemente nuestrosentido común y la experienciacotidiana nos indiquen que alguienla golpeó o impulsó para que semoviera.A lo largo del tiempo, se hanbuscado causas al movimiento; por

ejemplo, Aristóteles pensaba quetodo movimiento ocurre porque lascosas no están en el lugar al quepertenecen, al que necesitan llegar.Una vez allí ahí, se detienen.Sin embargo, en el siglo XVI, GalileoGalilei realizó una observación querevolucionó la ísica. Estableció queel estado de movimiento de uncuerpo, que se defne como su velocidad respecto a un puntode reerencia, sólo puede ser alterado si actúa algo sobre él y

que, en consecuencia, no hay móviles que se detengan por sísolos, como decía Aristóteles. El estado natural de movimientode todo objeto, afrmó, es el movimiento rectilíneo uniorme,por lo tanto no se requiere de nada más para mantenerlo. Encambio, sí se requiere de una causa externa o interacción paramodifcar su rapidez o su dirección. El reposo es un caso parti-cular del movimiento rectilíneo uniorme, en el que la rapidezes cero.Podemos concluir entonces que para que exista un cambio en elestado de movimiento de un cuerpo, siempre hay una interac-ción que hace que los objetos en reposo se muevan, cambien su

rapidez o alteren su orma, o bien que se detengan si ya estánen movimiento.

En otro de sus ingeniosos experimentos, Galileo consideró dos planos inclinados y un objeto que sedesliza por ellos. En los dos primeros casos, el móvil alcanza la misma altura al subir por el segundoplano, sólo que recorre más distancia conorme decrece la inclinación del segundo plano. En el casoextremo de que el segundo plano quede horizontal, el móvil se moverá indefnidamente en línearecta a velocidad constante.



102

secuencia 6

Actividad DOSidtfq l tro t dl movmto d objto.

• Realicen la demostración:

1. Contesten: ¿Un objeto puede moverse sin interactuar con algo? Expliquen.

2. Realicen los siguientes movimientos:a) Abran la puerta del salón desde dentro.

b) Cierren la puerta del salón desde dentro.

3. Describan:

a) El movimiento eectuado para abrir y cerrar la puerta.

b) El esuerzo necesario para abrir y cerrar la puerta.

4. Coloquen una silla junto a la puerta.

sEsión 2

5. Realicen nuevamente los pasos 1 y 2.

6. Contesten en sus cuadernos:

a) ¿Cómo interactúan con la puerta para abrirla y paracerrarla?

b) ¿Qué nombre le darían a las interacciones que ejercieronsobre la puerta?

c) ¿Cuándo se requiere mayor esuerzo para abrir la puerta,con la silla o sin ella? ¿Por qué?

d) Mencionen al menos dos causas que puedan hacer que lapuerta se mueva sin tocarla. Justifquen su respuesta.

7. Intercambien sus opiniones sobre:

a) ¿Cuándo es más conveniente jalar y cuándo, empujar unapuerta?

b) ¿Hacia dónde debe abrirse la puerta de una salida deemergencia?

c) Para producir un cambio en el estado de movimiento de lapuerta, ¿requirieron hacer contacto con ella o es unainteracción que puede hacerse a distancia?

d) ¿Cómo le podrían llamar a la interacción que provoca el

movimiento de un objeto?


dido

Ahor a sabes que t odo

c ambio en el est ado de mov imient o de un

ob jet o r equier es de un

a int er ac c ión de c ier t a

magnit ud. C onsider a

c ómo aplic ar í as est e c onoc

imient o al r esolv er el pro

blema.



10 3

IICIENCIAS

Para terminarL l txto. Pog tó lo tpo d rz xtt.

¿Qué produce los cambios?Cada vez que algún cuerpo cambia su estado de movimiento o su orma, esnecesariamente a causa de que sobre él actúa algo que llamaremos fuerza. No puedeocurrir un cambio sin su intervención, ya sea en un balón de utbol, una mesa, elocéano, las estrellas o las naves espaciales. Puede decirse, entonces, que las uerzas sonel motor del Universo. Las uerzas se clasifcan, según la orma en que operan, en:fuerzas de contacto y fuerzas a distancia.

Tbl d lo to d l rz d otto

crtrít cmbo l movmto d lo rpo iltro:Requieren que los objetos involucrados en lainteracción se toquen, esdecir, entren en contactoísico. Son percibidas di-rectamente por nuestrossentidos, por lo que sondel orden de lo macros-cópico.Pueden operar jalando, o

empujando, presionando,deormando e inclusomediante choques.Se les llama tambiénfuerzas mecánicas.

alró: Paso de una rapidez pequeñaa una rapidez grande. Un caso particular escuando se pasa del reposo al movimiento, esdecir, cuando un objeto empieza a moverse.

Frdo o dlró: Paso de unarapidez grande a una rapidez pequeña. Uncaso particular es cuando se pasa del movi-miento al reposo, es decir, cuando un objeto

se detiene.

Dvó: Cambio en la dirección en la quese mueve un objeto.

Dormó:Cambio enla orma o eltamaño de un

cuerpo.

Tmporlmt: Cuandola uerza deormante dejade actuar, el cuerpo recu-pera su orma y tamaño

originales.

Prmtmt:Un resorte que se ha estira-do tanto que ya no regresaa su orma original.

Txto d ormlzó



10 4

secuencia 6

Tbl d rz dt

crtrít ejmplo d lg rz dt

iltro:

Estas uerzas no necesitancontacto ísico entre los objetosinvolucrados, es decir, puedenactuar a través del vacío, que esdonde no hay un medio material.Se les conoce como lasinteracciones undamentalesde la naturaleza.se muestran dos deellas: la gravitatoria y laelectromagnética.

Grvttor: Es la responsable delos movimientos y trayectorias de loscuerpos celestes. En nuestra Tierra, eleecto de esta uerza sobre todos losobjetos se llama peso y produce la caídade los cuerpos. Sólo es de atracción.

eltromgét: Es la responsablede todos los enómenos eléctricos y

magnéticos que conocemos, como lainteracción con los imanes. Su eectose percibe como atracción o repulsión.Entre otros enómenos, produce lasuerzas de fricción, que siempre seoponen al movimiento.

Un peine electrizado que atraepapelitos y un imán que atrae

tachuelas.

Las deormaciones causadas por las uerzas de contactopueden ser temporales o permanentes.

Las uerzas de contacto y la uerza de ricción son en realidadmaniestaciones de uerzas eléctricas y magnéticas entre los objetos cuando éstos se aproximan mucho. En general, la riccióndepende del grado de rugosidad o aspereza de las superfciesque se acercan lo sufciente y la percibimos como rozamiento.

Interaccioneselectromagnéticas

Cuerpo 1

Cuerpo 2

At r ac c ión: T ipo de int er ac c ión

que t iende a ac er c ar dos o

b jet os

P eso: F uer z a gr av it at or ia d

e un

planet a sobr e un c uer po.

Repulsión: T ipo de int er ac

c ión

que t iende a ale jar ent r e s

í a

dos ob jet os.

Es raro que sobre un objeto en particular, en un momento dado,

actúe sólo una uerza. Lo usual es que sobre cada objeto operenvarias uerzas a la vez. Cuando esto sucede, los eectos de todasellas se acumulan y combinan; puede incluso suceder que lasuerzas que actúan simultáneamente sobre un objeto se compen-sen o se anulen mutuamente, dando como resultado un cuerpo enequilibrio de uerzas, el cual tendrá un movimiento rectilíneouniorme o estará en reposo, como si no estuviese sometido a laacción de uerza alguna.



10 5

IICIENCIAS

Actividad TRESelbor hpót obr l rz q trv lo mbo dl tdod movmto.

• Comenten: ¿Cuáles son las uerzas que intervienen en el cambio de movimiento deun cuerpo?

1. Mtrl

a) Riel de 100 cm. Puede hacerse con una pieza plana de metal con bordes, o biencon tubos metálicos pegados en paralelo con cinta adhesiva. Hay que dejar entreellos el espacio sufciente para el deslizamiento recto del balín, sin que puedasalirse a los lados ni hundirse. También pueden pegarse dos tiras o reglasde madera.

b) Balín metálico.

c) Juego de escuadras o transportador

d) Cinta métrica.

e) Recorte de ranela o jerga de 60 cm de largo.

) Imán potente en orma de barra.

2. Prodmto

expr a: Con un ángulo de inclinación fjo ydierente superfcie de rodamiento.

a) Coloquen el riel con una inclinación de 30°.

b) Suelten el balín desde la parte superiordel riel.

c) Dejen que el balín continúe rodando sobre la

mesa una vez que se deslizó por todo el riel(Caso 1).

d) Pongan el recorte de tela y repitan los pasosb)y c) (Caso 2).

e) Midan en centímetros la distancia recorridasobre la mesa después de cada descenso.

sEsión 3


elaborar hipó tsis: E s una r espue

st a t ent at i v a a una pr egunt a o p

r oblema;

c onsi st e en una ex pli c ac i ón que

debe ser pr obada post er i or ment e.



10 6

secuencia 6

expr B: Con un ángulo de inclinación fjo y dierente impulso inicial.

a) Coloquen el riel con una inclinación de 0°.

b) Empujen con dierentes uerzas el balín desde la parte superior del riel(Casos 3-5).

c) Dejen que el balín continúe rodando sobre la mesa una vez que se deslizó por todo

el riel.expr c: Colocando el riel a 45 grados, aplicando al móvil una uerza externa.

a) Sitúen el balín en la parte media del riel.

b) Acerquen el imán al balín, sin tocarlo, de tal orma que logren mantenerlo quieto(Caso 6).

c) Suban el balín por el riel atrayéndolo con el imán, pero sin tocarlo (Caso 7).

d) Registren sus observaciones en sus cuadernos.

3. Rltdo• Registren las distancias recorridas por el balín sobre la superfcie de la mesa. Para ello

utilicen los siguientes ormatos:

expr a: Con un ángulo de inclinación fjo y dierente superfcie derodamiento.



107

IICIENCIAS

coiló

dl rl

Mr

q l

movmto

y pr

mpld

Dt

rorrd

(m)

ObrvoFrz

rpobl

1 30°Sólo soltar. Sin

tela.

2 30°Sólo soltar. Con

tela.

b) expr B: Con un ángulo de inclinación fjo y dierente impulso inicial.

coiló

dl rl

Mr q l

movmto

Dtrorrd

(m)Obrvo

Frzrpobl

3Horizontal

(0°)Con rapidez inicial

pequeña.

4Horizontal


media.

5Horizontal


grande.

c) expr c: Colocando el riel a 45 grados.

co iló dl rl ObrvoFrz

rpobl

6 45˚

7 45˚



10 8

secuencia 6

4. aál d rltdo

• Respondan en sus cuadernos, de acuerdo con susobservaciones y mediciones:

exprini a:

a) ¿Por qué se frena el balín?

b) ¿Qué tipo de fuerza frena al balín?

exprini B:

a) ¿Cómo consigues iniciar el movimiento con mayorrapidez?

b) ¿Qué sucede cuando esta fuerza mecánica deinicio es mayor?

c) ¿Qué tipo de fuerza es la mecánica?

d) ¿Por qué el balín recorre una distancia mayorcuando la rapidez inicial es mayor?

La ricción juega un importante papel en la difcultad o acilidad para desplazarse.

exprini c:

a) ¿Por qué se queda quieto el balín sobre el riel cuando le acercan unimán?

b) ¿Qué tipo de fuerza ejerce el imán sobre el balín?

5. comó

• Elaboren un reporte en su cuaderno.

compr rltdo o lo q obtvro otro qpo. Dpé:

1. Adviertan las semejanzas y las dierencias obtenidas.



10 9

IICIENCIAS

2. Expresen sus opiniones sobre las siguientes cuestiones:

a) ¿A qué se deben las dierencias, si es que las hay?

b) ¿Qué uerzas intervienen en los casos experimentados?

c) ¿Estas uerzas son de contacto o a distancia? Expliquen.

d) ¿Cómo participa la ricción en estos casos?

Lo que aprendimosResuelvo el problema

“En un partido de utbol pones la pelota en movimiento para iniciar el juego, elevándo-la, y ves que luego cae; otras veces la haces avanzar a ras de suelo para pasársela a uncompañero. Sabes también que, si nadie la recibe, después de un tiempo se detendrá enel campo de juego. ¿Qué se requiere para que la pelota se mueva de estas maneras?”

Pr rolvr l problema :

1. Responde: ¿Qué se requiere para que la pelota se mueva de estas maneras?

2. Completa la tabla considerando lo siguiente:

a) Asigna la uerza y el tipo de uerza causante del movimiento descrito.

b) Fundamenta tu respuesta para cada caso.

Movmto Frz prtptTpo d rz q tú

(d otto o dt)

Elevar una pelota queestá previamente enreposo.

Hacer caer una pelotaque avanza en el aire.

Detener una pelota enmovimiento.

3. Defne con tus palabras el concepto de uerza.



110

secuencia 6

Para qué me sirve lo que aprendí?el oomto d l rz q prtp todo lo movmto hyddo l hmdd rlzr o myor ldd mh tr, mdt

l dño y l otró d máq q provh l rz trl.

1. Pregunten a los adultos de su localidad cuáles son las máquinas que más se empleandiariamente.

2. Clasiíquenlas en:

a) Máquinas mecánicas que sólo aprovechan las uerzas de contacto.

b) Máquinas eléctricas que utilizan las uerzas a distancia de tipo electromagnético.

3. Mencionen dos ejemplos de uerzas de contacto que actúan en una locomotora devapor.


R ev i sa lo que pensabas al i n

i c i o de la sec uenc i a

sobr e las c ausas de los c ambi os en el est ado de

mov i mi ent o o la de or mac i ón de losob j e

t os.

¿E x i st en di er enc i as ent r e lo que

pensabas y lo que

ahor a sabes? E x pli c a t u r espues

t a.

Ejemplos de máquinas mecánica y eléctrica.

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

Las causas del movimiento

l progrmó d l

rd tltl edt.



111

IICIENCIAS

Ahora opino que…Dd l tgüdd, h tlzdo ml l mold d gro, lo ltá tdo l pd pdr d l or.

1. ¿De que otra manera se puede hacer esta labor aprovechando alguna de las uerzasque existen en la naturaleza?

2. ¿Qué ventajas tiene emplear estas uerzas?

3. ¿Qué otros ejemplos podrían mencionar donde se utilicen estas uerzas?

• Escriban sus respuestas en el cuaderno.

Para saber más…1. Estrada, Alejandro Félix, et al . (2001). Lecciones de Física . México: CECSA.

2. Tagüeña, Carmen, et al . (1999). Física . México: Santillana.

1. Hacyan, Shahen. Las fuerzas de la naturaleza . ILCE. 22 de ebrero 2007.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/129/htm/sec_6.htm



112

secuencia 7

En nuestra vida diaria, las uerzas están presentes en casitodos los aspectos. Lo más recuente es que sobre cada objeto

actúen dos o más uerzas simultáneamente. Por ejemplo,cuando un vendedor de camotes empuja su carrito cuestaarriba en una calle empinada, debe aplicarle una uerzamecánica dirigida a lo largo del plano y apuntando hacia elpunto más alto de la calle. Además de esta uerza, sobre elcarrito actúan por lo menos dos uerzas más que dicultan sumovimiento: la de gravedad, que siempre apunta hacia abajo, yla de ricción, entre las ruedas del carrito y el pavimento.Los eectos de las uerzas que actúan sobre los cuerpos nosiempre son visibles pero están ahí. Si visitamos una ciudadgrande, veremos edicios de varios pisos que, a dierencia del

carrito, están en reposo. ¿Qué uerzas actúan sobre un edicio?El peso es una de ellas. Pero, para que el edicio no se desplomedebe existir al menos otra uerza que contrarreste al peso.Estas uerzas son producidas por los cimientos, las columnaso las trabes.¿Qué otras uerzas actúan a nuestro alrededor? Muchas, por

ejemplo la acción del viento y de los movimientos del terrenoproducidos por las ondas sísmicas, son actores a considerar porquienes diseñan y construyen edicios.En el edicio actúan varias uerzas simultáneamente y no haydesplazamiento o éste es mínimo… al menos, ¡eso es lo

esperado! En cambio, en el carrito de paletas, el resultado delas uerzas es un desplazamiento neto calle arriba.

Para empezarFuerzas ¡en acción!

L l txto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Cómo se suman las uerzas?

sesión 1

Txto trodtoro

¿Por qué se muevenlas cosas?

colt t

doro l

gfdo d

plbr omo

trabe .

La estabilidad de esta torre, depende del equilibriode las uerzas que actúan sobre ELLA.

El movimiento de este carrito de camotes es resultadode las uerzas que actúan sobre él.



113

IICIENCIAS

Van a colocar una estatua en la plaza de tu comunidad. Es tan pesada que se necesitan

dos grúas para levantarla hacia su pedestal. Una de las grúas ejerce una uerza de 2

unidades en una dirección de 30°, mientras que la otra ejerce una uerza de 2.5 unidades

a 135°. Cuando se ponen en acción las grúas, ¿hacia donde se moverá la estatua?

Utiliza herramientas gráfcas para encontrar la magnitud, la dirección y el sentido de lasuerzas que aplican las grúas


1. ¿Qué harías para que la estatua quede en el pedestal?

2. ¿Qué es lo que cambia el estado de movimiento de un objeto?

3. ¿Cómo puedes predecir hacia dónde se moverá un objeto?

4. ¿Cómo representarías grácamente la uerza que cada grúa aplica sobre la estatua?

Las grúas deben colocar la estatua en el pedestal. ¿Lo lograrán?

Ahora sabes que la uerza es aquello que provoca un cambio en el estado de movimientode los objetos. En esta secuencia conocerás las características de una uerza y la maneraen la que puedes representarla grácamente. Valorarás este conocimiento para encontaruerzas resultantes y predecir el movimiento de objetos en tu vida cotidiana.

Consideremos lo siguiente…a otó t prt l problema q rolvrá o lo q hy pr-ddo drt t .

135º

30º



114

secuencia 7

comprt rpt obr:

1. ¿Qué dicultades tuvieron para representar grácamente las uerzas que muevenla estatua?

2. ¿Se pueden combinar dos uerzas en una sola? Si es así, ¿a partir de ésta se puedepredecir hacia dónde se moverá la estatua? ¿Cómo?

Manos a la obraActividad UNOifr la dirección del movimiento de un cuerpo.

• Realicen la siguiente experiencia.

1. Comenten: ¿Cómo seleccionan las uerzas más adecuadas para mover un objeto enuna dirección particular?

2. Van a necesitar una mochila y una cuerda.

3. Elijan a tres compañeros para que hagan lo siguiente:

a) Pasen al rente.

b) Amarren entre dos compañeros la cuerda al asa de la mochila, dejando dosextremos libres.

c) El tercer voluntario dibujará un esquema en el pizarrón indicando cómo debenaplicarse dos uerzas sobre la mochila para subirla al escritorio.

d) El resto del grupo hará una predicción sobre cómo se moverá la mochila aplicandolas uerzas representadas en el pizarrón.

e) Al terminar la predicción, los dos voluntarios deben jalar las cuerdas en la

dirección indicada en el esquema, sin modicarla.

) Los compañeros que jalaron la mochila debencomentar al grupo si consideran que aplicaronlas uerzas adecuadas para subir la mochila,o no.

g) Realicen los ajustes necesarios al esquema yhagan una nueva predicción.

h) Repitan la experiencia hasta que el esquema y lasuerzas reales aplicadas coincidan.



115

IICIENCIAS

¿Cómo se pueden representar las fuerzas?Ciertas cantidades en la ísica, llamadas escalares, quedan exclusivamente determinadas con

un número y una unidad de medida, como sucede con el tiempo. Así armamos que un sucesoocurrió en 2 horas. Otras cantidades en cambio, llamadas vectoriales, requieren además ,unadirección y un sentido para que queden totalmente denidas. Hemos mencionado en secuenciasprevias al desplazamiento y la velocidad, que son, por supuesto, cantidades vectoriales. Es claro queno es lo mismo caminar 5 kilómetros hacia el norte que 5 kilómetros hacia el sur.

De la misma manera, no obtenemos el mismo resultado si lanzamos una pelota de básquetbolhacia la canasta del equipo contrincante que hacia la propia, aunque necesitemos la mismamagnitud de uerza para arrojarla. ¿Qué tipo de cantidad será entonces la uerza? Es, también, unacantidad vectorial.

Como la uerza es un vector, se puede representar mediante una fecha cuya longitud indiquequé cantidad de uerza se aplica y cuál es su dirección y sentido. Cuando se ejercen diversas uerzas

sobre un cuerpo, una representación de vectores permite analizar qué eecto se producirá comoresultado de aplicar todas las uerzas simultáneamente.

comt l xpr:

1. ¿Qué ajustes hicieron al esquema original para lograr el movimiento deseado?

2. ¿Cómo representaron la cantidad de uerza y cómo la dirección de la uerza?

3. ¿ Se requiere aplicar siempre una uerza para mover un objeto en reposo?Expliquen.

4. ¿Qué importancia tiene la dirección de aplicación de un conjunto de uerzas en elresultado de un movimiento?

5. Escriban sus conclusiones en el pizarrón.

Txto d ormó l


dido

1. ¿De qué t e sir v e la

Ac ti vidad UNO par a r es

olv er el pro blema?

• C onsider a la impor t anc ia d

el ángulo y de la uer z

a par a logr ar un mov imient o esper

ado.

2. ¿E s nec esar io

que la dir ec c ión de c a

da uer za aplic ada sob

r e un ob jet o, sea igual

a la del

mov imient o? E x plic a.

L l txto.

• Pongan atención en la representación de uerzas mediante vectores.

Punto de aplicación

1 2 3 4 5Este vector representa una uerza de 5 unidades endirección horizontal hacia la derecha.

El punto de aplicación de cada uerza estárepresentado por el punto inicial de la fecha; ladirección es el ángulo que orma la fecha con el ejehorizontal, el sentido es hacia donde apunta la fecha yla magnitud de la uerza, es proporcional al tamañototal de la fecha, medido desde el punto de aplicaciónhasta la punta de la misma, trazada en una escalaapropiada de longitud.



116

secuencia 7

Sobre esta pelota actúan dos uerzassimultáneamente. Para analizarlas, podemossuponer que el punto de aplicación deambas está en el centro del balón. Deberecordarse que dichas uerzas no seencuentran en la pelota. Son consecuenciade la interacción, de la pelota con el jugador que trata de encestar, y la uerza degravedad, que es la interacción de la pelotacon la Tierra.

La dirección y el punto de aplicación sobre la bola de billar podría darnos una pista de haciadónde se moverá después del tiro.

La dirección del movimiento del objeto y de la uerza aplicada por el sujeto, no siempreson iguales.



117

IICIENCIAS

comt lg d dl txto.

• Respondan en sus cuadernos:

1. Cuáles son las ventajas de usar fechas para representar a las uerzas

2. Observen las imágenes que acompañan al texto. ¿La dirección delmovimiento y de la uerza aplicada siempre son iguales? Expliquen.

Actividad DOSRprt movmto otdo tlzdo vtor.

1. Observen las imágenes:

Vílo tr s

Rrd q lo to q prod-

l rz d otto y d-

t obr lo objto drb

l s 6: ¿Por qué cambia el

movimiento?

Vílo tr s

L rtrít d mgtd

vtorl omo l dplzmto

y l vlodd rvro l

s 2: ¿Cómo se mueven las

cosas?


Represe tar: Ut i li z ar o di bu j ar

di agr amas o modelos

par a demost r ar que se c ompr enden c onc ept

os, est r uc t u-

r as, r elac i ones, pr oc esos c i ent í f c

os, si st emas y c i c los

bi ológi c os o í si c os.



118

secuencia 7

2. Representen en su cuaderno mediante vectores:

a) Las uerzas que actúan sobre los cuerpos.

b) La dirección del movimiento al aplicar las uerzas.


dido

Ahor a sabes que la ue

r za no es una pr opieda

d de

los ob jet os, sino la medida de la

int er ac c ión ent r e

ellos. Si las uer zas so

n v ec t or es que pueden

r epr esent ar se c on fec h

as:

1. ¿C ómo podr í as r epr esent ar la

s uer zas del

pro blema?

2. ¿C uál uer za t iene una

magnit ud may or ?

¿C ómo lo sabes?

Sabías que…

La magnitud de una uerza se puede medir con uninstrumento llamado dmómtro, que consisteen un resorte con un gancho, sujeto a un marco

con una escala graduada. La uerza estira el resorte,y la longitud de estiramiento da una medida de lacantidad de uerza que soporta el resorte.

• Tu puedes aplicar el uncionamiento deldinamómetro en orma muy sencilla. Consigueun resorte y amárralo a tu mochila. Sostén lamochila colgando del resorte y observa que elestiramiento del resorte es mayor si el peso dela mochila se incrementa al cargar más objetos.Si mides la longitud del estiramiento, tendrásuna idea de la cantidad de uerza presente. En

este caso, se trata del peso.

El dinamómetro es un instrumento para medir la uerza.



119

IICIENCIAS

Para terminarL l txto.

• Antes de realizar la lectura comenten cómo pueden predecir el movimiento de uncuerpo al aplicarle dos uerzas dierentes.

Txto d ormlzó

sesión 2

¿Hacia dónde se moverá?Para saber la dirección del movimiento de unobjeto sobre el que se aplican varias uerzas a lavez, hay que conocer primero las característicasde cada uerza por separado. Convieneconsiderar al conjunto de interacciones como unsistema de fuerzas.

Si dos uerzas iguales en magnitud y dirección

se aplican a un cuerpo en sentidos opuestos, ésteno se moverá porque los eectos se contrarrestan.Un ejemplo de esto se tiene cuando dos personas jalan con la misma uerza los dos extremos de unacuerda en sentido contrario.

El análisis de las uerzas que intervienen enun sistema es indispensable, por ejemplo, paralos ingenieros que construyen puentes, edicioso plataormas petroleras, porque de suspredicciones y cálculos depende que lasedicaciones se muevan controladamente o

permanezcan estáticas.

Las uerzas sobre esta roca tenen un eecto nulo sobre su movimiento.

Cualquier desequilibrio entre estas uerzas provocará que el puente se desplace.



120

secuencia 7

Cuando las uerzas aplicadas no son colineales, como ocurre con las uerzas aplicadas sobre la estatua delproblema , la uerza resultante ya no es simplemente una suma aritmética. El procedimiento gráco parasumar uerzas en este caso es el método del polígono, que es el siguiente:

1. Cada uerza se representa como una fecha. Puesto que las uerzas se ejercen sobre el mismo punto deaplicación, éstas se trazan a partir de este punto, conservando las características de magnitud, sentido ydirección de las uerzas que se quiere representar.

2. Después, se reacomodan las fechas de manera que se coloca la punta de una fecha con el extremo deotra, respetando la longitud, la dirección y el sentido originales.

3. La resultante se obtiene trazando una línea desde el origen de la primera fecha, hasta la punta la últimafecha, es decir, del punto de aplicación al punto nal de las uerzas trazadas.

F1

F2

a)

b)

Método dl polígoo. La uerza resultante es la misma, sin importar cuál de las dos uerzas F1 y F2, se elija representar primero.


ndido

¿E n qué t e ay uda lo qu

e ac abas de apr ender s

obr e la r esult ant e

de un sist ema de uer za

s par a mov er la est at ua del pro b

lema?

¿Hac ia dónde se mov er á la est

at ua? ¿P or qué?

Actividad TRESLa resultante de una fuerza

cll l rltt d tm d rz.

1. Van necesitar hojas y transportador.

2. Analicen la situación que se presenta:

Dos pescadores jalan una red llena de peces, aplicando uerzas de la misma magnitud,pero con dierente dirección. Una de las personas jala la red con una uerza de 5unidades en una dirección de 45° hacia la lancha. Esta es la uerza F1. El otro pescador, jala la red con la misma uerza, pero con un ángulo de 90°. Esta es la uerza F2. ¿Haciadónde se moverá la red si la uerza aplicada es de 5 unidades?

+ = =

F1 = − 4 F2 = 5 Fi + F2 = − 4 + 5 = 1 R = 1

Los vectores colineales se suman en orma algebraica.

Cuando dos o más uerzas se aplican en la misma dirección, sin importar que tengan sentidos contrarios, sedenominan uerzas colineales. En este caso, si tienen el mismo sentido, sus magnitudes se suman; si tienensentido contrario, las magnitudes se restan, en orma similar a como se procede con la recta numérica.



121

IICIENCIAS

3. En sus cuadernos:

a) Utilicen el método del polígono para obtener la resultante de las uerzas aplicadaspor los pescadores sobre la red.

b) Indiquen la magnitud, dirección y sentido de la uerza resultante que muevela red.

4. Analicen lo obtenido:

a) ¿El sentido del movimiento de la red es el mismo que el de las uerzas aplicadaspor los pescadores? Expliquen.

b) Proporcionen un ejemplo en el que una uerza suple la acción de dos uerzas con-currentes simultáneas.

compr rpt.

1. Veriquen con sus compañeros si obtuvieron el mismo vector resultante.

2. ¿Qué dicultades se presentaron al trazar cada una de las uerzas?

3. ¿Por qué puede haber resultados dierentes en el vector resultante?

4. ¿Cómo se puede saber quién ha trazado correctamente sus vectores?

5. ¿Existe alguna otra interacción que no se haya considerado en este sistemade uerzas?

Pr oor má obr

l rz, pd

oltr l lbro Fuerzas

físicas , d l Bblot

eolr y d al.

Dos uerzas actuando sobre un objeto.

Imagen de una red que es jalada pordos pescadores hacia el interior de su

lancha.



122

secuencia 7

Lo que aprendimosResuelvo el problema “Van a colocar una estatua en la plaza de tu comunidad. Es tan pesada que se necesitandos grúas para levantarla hacia un pedestal. Una de las grúas ejerce una uerza de 2unidades en una dirección de 30°, mientras que la otra ejerce una uerza de 2.5 unidades

a 135°. Cuando se ponen en acción las grúas, ¿hacia donde se moverá la estatua?

Utiliza herramientas grácas para encontrar la magnitud, la dirección y el sentido de lasuerzas que aplican las grúas.”


R ev i sa l o que pensabas al i ni c i o d e l a se

c uenc i a sobr e l a

d i r ec c i ón en l a que se mov er á un ob j et o, al a

pl i c ar l e d os uer z as

d i er ent es. ¿C ambi ó l o que pensabas? ¿P or qué?


• Para ello, considera las siguientes cuestiones:

1. ¿Es adecuada la dirección en que las grúas aplican la uerza sobre la estatua?2. Elabora un diagrama de las uerzas ejercidas por las grúas sobre la estatua.

3. Encuentra la uerza resultante para vericar si la estatua llega al sitio marcado.

Las grúas deben colocar la estatua en el sitio marcado por la cruz verde. ¿Lo lograrán?

¿Para qué me sirve lo que aprendí?sgrmt h hdo r poplr q d “má vl mñ q rz”.

1. Expliquen en su cuaderno como se aplica esta rase al:

a) Levantar una caja muy pesada con los brazos o empujarla por un plano inclinado.

b) Evitar que un edicio se caiga o mueva de su lugar.

2. Utiliza en tu argumentación las nociones de magnitud, dirección y sentido de una uerza.

135º

30º

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

Las fuerzas y el

movimiento l

progrmó d l rd

tltl edt.



123

IICIENCIAS

Ahora opino que…como prt d l ft d t omdd, tá llvdo bo rodo y toro pó. ahor, pr rgrrlo d vo l ó, lo vqro prmrodb lzrlo d lo ro, pr dpé brlo l mot y rgrrlo lr. ¿cómo hrlo?

• Pr rolvr lo tror:1. Observen el dibujo.

2. Respondan:

a) ¿Es recomendable utilizar una sola uerza de gran magnitud para subir al toroa la camioneta? ¿Por qué?

b) Por el contrario, ¿cuántas uerzas serán necesarias para conducir al toro demanera que no se regrese ni pueda embestir a los vaqueros? ¿Por qué?

Para saber más…1. Noreña, V. Francisco y Juan Tonda. (2002). El movimiento . México: SEP/Santillana.

2. Pogan, A. (2003). Fuerzas físicas . México: Ediciones Culturales Internacionales.

1. Diccionario de Física . (2004). Madrid: Oxord-Complutense.

2. Noreña, V. Francisco. (2002). Física en Imágenes . México: Santillana.

3. Porter, A. (2005). Cómo funcionan las cosas . México: McGraw-Hill Interamericana.

1. Aristizábal, D. (2004). Suma de vectores por el método del polígono . Universdad Na-cional de Colombia. 23 de ebrero 2007.

http://www.unalmed.edu.co/~daristiz/virtual/generalidades/applets/applet_suma_polig/SumaPolig.htm



124

secuencia 8

Desde hace algunos años, las autoridades de tránsito han insistido en la importancia de usar el cinturón deseguridad para reducir el riesgo de daño o muerte en caso de accidente; para ello han realizado campañasinormativas en dierentes medios como la televisión y los espectaculares. Con el mismo propósito, enalgunas localidades, se han impuesto sanciones económicas a las personas que no lo usan.Acostumbrarse a emplear el cinturón de seguridad es importante porque permite que el conductor y los

pasajeros se mantengan jos en su asiento si el coche llega a chocar, renar bruscamente o voltearse. Cuandoun automóvil se detiene de improviso, los ocupantes tienden a continuar el movimiento que el auto tenía justo al momento del impacto, por lo que pueden golpearse con las partes internas del auto o salir por elparabrisas y surir lesiones graves o hasta la muerte.

Es cierto que utilizando el cinturón, los riesgos de lesiones no se eliminan del todo, ya que los pasajerospueden golpearse con otras partes del auto, como las ventanas laterales. Sin embargo, se ha comprobado que

el cinturón permite salvar muchas vidas.

Para empezarLa inercia

L l txto.

• Antes de la lectura, comenten cómo es el movimiento que experimentan cuando uncoche rena bruscamente.

sesión 1

Txto trodtoro

Es importante que todos los pasajeros de un auto usen el cinturón de seguridad, para minimizar el riesgo de dañoen caso de accidente. Los niños deben ubicarse en el asiento trasero, de preerencia en sillas especiales para ellos.

colt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

robot .

¿Cuáles son las causasdel movimiento?



125

IICIENCIAS

Ahora ya sabes que las uerzas se asocian a interacciones. En esta secuencia identicarása las uerzas como agentes de cambio en el estado de movimiento de las cosas; estudiaráslas leyes que explican el movimiento de todos los objetos a partir de las uerzas queactúen en ellos. Valorarás la utilidad de conocer estas leyes, para describir y predecir elmovimiento de los objetos que se encuentran a tu alrededor.


V lborr rtl pr promoor l o dl tró d grdd lo vhílotomotor t omdd. Dpé d lr l rtl, t vo tdrá ormó obr:

1. L rz q tú obr l tró do oh r.

2. Pr q tlz lo tro d grdd.

• elbor rtl o l ormó dd y dbjo q mtr l rz q tú

do l oh r obr l tró d grdd y l pro q lo .


1. ¿Cómo se puede cambiar el movimiento de un objeto?

2. ¿Qué variable ísica se asocia al aumento o disminución de la velocidad con respectodel tiempo?

3. ¿Qué se necesita para renar un objeto en movimiento?

comt:

• En un choque rontal entre dos automóviles, ¿qué podría pasar si los pasajeros notuvieran puesto el cinturón de seguridad?

Actividad UNOidtfq l propdd d r d l mtr. Pr llo:

1. Contesten: ¿Qué pasará con los platos y vasos sitiran uertemente del mantel que cubre la mesadel comedor?

2. Necesitan:

a) Vaso de vidrio

b) Varias monedas

c) Naipe o carta de baraja; también pueden usarcualquier tarjeta recortada de una pasta deplástico para encuadernar o engargolar.


a) Coloquen la moneda sobre la tarjeta y ésta sobrela boca del vaso.



126

secuencia 8

b) Tiren lenta y lateralmente de la tarjeta.

c) Observen lo que ocurre.

d) Prueben con monedas de dierentes tamaños.

e) Repitan la experiencia de observación, sólo que ahoraden los tirones rápidamente.

4. Escriban en su cuaderno una descripción del movimientode la tarjeta y la moneda cuando tiran de la tarjetalentamente y cuando tiran de la tarjeta rápidamente.

• Indiquen las dierencias que hayan notado encuanto al movimiento de las monedas.

comt:

a) ¿Cómo se llama la propiedad por la que las monedascaen al vaso cuando se tira la tarjetarápidamente?

b) Otro ejemplo de la vida diaria en la que se presenteesté enómeno.

Sabías que…

La inercia es la oposición de un objeto a cambiar su estado de movimiento. La inerciaque presenta un cuerpo bajo la acción de una uerza es directamente proporcional a lacantidad de materia del cuerpo. Por acuerdo, consideraremos que la inercia es equivalentea la cantidad de materia. Esto signica que la inercia es numéricamente igual a la masay se le asignan las mismas unidades ísicas.

Por ejemplo, si jalamos horizontalmente con rapidez una tarjeta, con una moneda

encima, la moneda no “responde” instantáneamente a la uerza lateral; al quedarsuspendida la moneda cae por su propio peso.

Otro ejemplo que ilustra la inercia es el experimento de Galileo: si soltamos dos objetosde dierente masa desde la misma altura con respecto al suelo, ambos lo tocarán almismo instante. Al objeto de mayor masa, la Tierra lo atrae mediante una uerza demayor magnitud que con la que atrae al objeto de masa menor. Sin embargo, el objetode menor masa se opone menos a cambiar su movimiento que el de mayor masa. Amboseectos se equilibran perectamente y, como consecuencia de ello, ambos objetosdescriben exactamente la misma trayectoria tocando el suelo al mismo instante.



127

IICIENCIAS

Actividad DOSFuerza y aceleración

ifr l proporó q xt tr rz y lró.

• Realicen la práctica.

1. Mtrla) Camión de juguete estilo carguero. Puede ser de cualquier diseño y material. Lo

importante es que sus ruedas no se traben, que giren adecuadamente para que elcamión avance. Colóquenle encima la pesa de 1 kg y 4 cuadernos para que tengauna masa de 3 kg aproximadamente.

b) Cuerda o hilo grueso de seda de 5 m de largo.

c) Polea.

d) Juego de pesas de 100, 150, 200, 250 y 500 g . También pueden emplearse mate-riales como plastilina, piedras, etcétera.

e) Cinta métrica o fexómetro.) Cronómetro.

2. Prodmto

• expr a: Mm m dl móvl drt rz d tró

a) Coloquen en una mesa el camión y en el extremo de ésta jen la polea. La poleadebe estar ja y no girar; se utiliza para que se deslice la cuerda sobre ella.

b) Midan la cuerda al tamaño de la mesa y dejen una longitud de 10 cm para quecuelgue la pesa por el extremo de la mesa.

c) Pasen la cuerda por la polea y amarren un extremo de la cuerda al camión y el otro

extremo a una pesa de 500 g . Procuren que haya una distancia de 3m entre lasllantas delanteras del camión y el extremo de la mesa.

sesión 2



128

secuencia 8

d) Hagan pruebas para elegir 5 pesas entre 150 y 400 g cuyo peso permita al camiónrecorrer 1 m en dierentes tiempos (o a dierentes velocidades). Si el camión no semueve por la ricción, pongan una pesa de mayor masa, por ejemplo de 200 g . Si elcamión se mueve demasiado rápido agreguen masa sobre el camión, poniendo pesasencima o cualquier otra cosa, como piedras pequeñas o cuadernos.

e) Suelten la pesa y midan el tiempo que tarda el camión en recorrer la distancia de

1 m para cada una de las pesas 600, 650, 700 y 800 g ; éstas ejercerán la uerzade tracción.

• expr B: Mm rz d tró drt m dl móvl

a) Repitan el procedimiento anterior con la última pesa, pero ahora coloquen piedras,plastilina, o cualquier otro objeto en el camión para aumentar su masa.

3. Rltdo

• Registren sus datos en tablas como las que se muestran:

Tbl 1. expr aMm m dl móvl drt rz d tró

M d l p

d tró (kg )

Dt

d (m )Tmpo t (s )

Rpdz md

V = (d

t ) (

m

s )

1

1

1

1

1

Tbl 2. expr B

Mm m dl móvl drt rz d tró

cmóM d l p

d tró (kg )

Dt

d (m )Tmpo t (s )

Rpdz md

V = (d

t ) (

m

s )

Masa original 1

Con aumentode masa

1



129

IICIENCIAS

4. aál d rltdo

expr a

a) Cuando aumentan la masa de la pesa de tracción aumentan la magnitud de lauerza que jala al camión, ¿qué ocurre con la rapidez media del camión?

b) ¿El movimiento es acelerado? ¿Por qué?

c) ¿Cuál es la relación de proporción; directa o inversa entre uerza y aceleración?Justiquen su respuesta.

expr B

a) Manteniendo la masa de la pesa de tracción constante mantienen constante lauerza que jala al camión ¿Al aumentar la masa del camión, que ocurre con surapidez media?

b) ¿El movimiento es acelerado? ¿Por qué?

c) ¿Cuál es la relación de proporción directa o inversaentre aceleración y masa?

5. comó

• Elaboren un reporte de la práctica en sus cuadernos.

itrmb opo obr:

• La relación de proporcionalidad que encontraron entre lauerza de tracción, la aceleración y la masa del camión.

Manos a la obraL l txto. Pog pl tó l d q objto mv.

El burro con carga de leña requiere mayor uerza para acelerarseo para detenerse que el burro sin carga.

Txto d ormó l

¿Qué provocan las fuerzas?Las fuerzas operan como agentes de cambio del movimiento. Cuando se aplica una uerza a un objeto, esposible cambiar la manera en la que se mueve. No obstante, a veces, las uerzas aplicadas sobre un objetoestán dispuestas de manera que entre ellas se contrarrestan o equilibran; lo que da una uerza resultante demagnitud cero y, en consecuencia, no cambiará la manera en la que el objeto se mueve. Para provocar elmovimiento de un objeto, o alterar su movimiento actual, es necesario que la suma vectorial de las uerzasaplicadas dé una uerza resultante o neta con una magnitud dierente de cero. Por ejemplo, si juegas a tirar de

una cuerda con un amigo, tú jalando de un lado y tu amigo del lado contrario, es posible que notes que enalgún momento la cuerda no se mueve. Si no hay uerza neta, es posible que el objeto se quede quieto o quetenga un movimiento rectilíneo uniorme. Esto se debe a la inercia; un objeto no cambiará su estado demovimiento hasta que una uerza neta venza su inercia. Por ejemplo, si colocamos un objeto sobre una mesa ylo ponemos en movimiento, dentro de algunos instantes se detendrá. Sin embargo, si pulimos bien la mesa yrepetimos la experiencia, notaremos que el objeto se desplaza llegando un poco más lejos. Es razonablesuponer que si somos capaces de eliminar por completo la uerza que proviene del rozamiento entre el objetoy la mesa, éste seguirá moviéndose indenidamente, con la misma velocidad que nosotros le hayamos dado enel instante inicial. Con base en experiencias similares Isaac Newton desarrolló su primer principio o ley delmovimiento:



130

secuencia 8


Newton no siempre ue un buen estudiante; al contrario, era un pésimo alumno,hasta que un día se peleó a puñetazos con el más bravo de su clase, quien ademásera un magníco estudiante. Newton logró vencerlo y, para completar su triuno,comenzó a destacar en la escuela. A partir de entonces su dedicación al trabajonunca decayó hasta que llegó a la universidad. Durante dos años la universidaddonde estudiaba Newton tuvo que cerrar por la expansión de una epidemia; ueen este lapso cuando desarrolló sus trabajos más importantes, sumergido en una

prounda concentración.

Mediante el análisis matemático de sus tres leyes, es posible conocer deantemano la trayectoria y la velocidad que tendrá, en cada instante, cualquierobjeto que se mueva; conociendo su posición y velocidad iniciales. Newtoncontribuyó al desarrollo de la ciencia de su época y de la nuestra legándonos,además de sus tres leyes del movimiento, la teoría de la gravitación universal y el cálculo dierencial e integral,entre sus contribuciones más importantes. Hoy en día se ponen en órbita satélites de comunicaciones con laayuda de la teoría de la gravitación de Newton, y casi cualquier disciplina cientíca necesita de las herramientasdel cálculo dierencial e integral para su uncionamiento. La dedicación y la constancia en su trabajo caracterizarona Newton durante la mayor parte de su larga vida.

Isaac Newton nació en Inglaterra en1642 y murió colmado de honoresen 1727.

Primera ley: Todo objeto permanece en estado de reposo o movimiento

rectilíneo uniorme, a menos que una uerza externa no equilibrada actúe

sobre él.

Newton reconoció que una uerza neta es capaz de provocar un cambio en lavelocidad de un objeto, o bien una aceleración. Por ejemplo, si jalamos una silla

para sentarnos, con el jalón aumentamos la velocidad de la silla desde el reposo,en la dirección y sentido en que la jalamos, para ponerla en el lugar que quera-mos. Poner en movimiento cualquier cosa requiere de la acción de una uerzaneta. Este hecho lo ormalizó Newton en su segunda ley del movimiento.

Segunda ley: Cuando actúa una uerza neta sobre un cuerpo, éste tendrá

una aceleración en la misma dirección y sentido que la uerza neta aplicada. La

magnitud de la aceleración del cuerpo, que se produce por la acción de la uerza neta,

es inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

Por ejemplo, si jalamos un carro de juguete de masa m = 20 kg que inicialmenteestaba en reposo v

i= 0 y con esto le damos una velocidad nal v

de 2 m

s en un

tiempo t = 1s . El carro tiene una aceleración de a = 2 ms 2

.

La uerza neta F que le aplicamos al bloque al jalarlo es de:

F = (20 kg ) (2 ms 2

)= 40kgms 2

= 40 N

La segunda ley de Newton puede expresarse matemáticamente con la ecuación:

F = ma

Con esta ecuación se dene la unidad de uerza; 1 kg (ms 2 ) es igual a un newton, el cual

se denota con la letra N en honor a Isaac Newton.

Primera ley de Newton.



131

IICIENCIAS

Rpod dro:

1. En todos los casos en los que actúa una uerza no equilibrada o uerzaneta sobre un objeto, ¿se mueve? Justiquen su respuesta.

2. Si al mismo tiempo se les aplica a dos objetos de dierente masa unauerza igual durante toda su actuación, ¿éstos se moverán de manerasimilar? ¿Cuál de los dos acelerará menos?

3. Si comparamos dos objetos de distinta masa, ¿cuál de ellos presenta unamayor inercia? Justiquen su respuesta.

4. Si sólo actuasen dos uerzas de igual magnitud y perectamentehorizontales sobre un objeto en movimiento, una de ellas operando haciala derecha y la otra hacia la izquierda, ¿cuál sería la trayectoriadel objeto?

5. Un bloque de 10 kg de masa se halla en reposo. Calculen la magnitud dela uerza necesaria para mover el bloque y que alcance una velocidad de1.5 m

s en 1s . Si esta uerza se aplica en dirección horizontal hacia la

izquierda, ¿hacia dónde se mueve el bloque?6. Revisa las preguntas anteriores e identica en qué momento se aplican

las dos leyes de Newton estudiadas.

coxó o Mtmát

Pr rordr qé gf q

do vrbl proporol

rv l s 7: Razones

y proporciones d lbro dMtmát ii.

Vílo tr s

Rrd q tdt l íd

lbr y l lró l s-

4: ¿Cómo caen los cuerpos? ,

y l opto d vlodd l

s 2: ¿Cómo se mueven las

cosas?

L dfó d rz l rvt

l s 6: ¿Qué cambia el

movimiento?

Las uerzas pueden modicar el movimiento.


Ahor a que c onoc es l a r el ac i ón ent r e l a uer z a y l a ac el er ac i ón,

¿C ómo est e c onoc i mi ent o t e ay ud a par a r esol v er el problema.



132

secuencia 8

Actividad TRESTercera ley de Newton

al l rz l tró tr dotm.

1. Necesitan:

a) Globo

b) Patines, patineta o silla con ruedas.


expr a

a) Infen el globo sin llenarlo.

b) Tapen con los dedos el oricio.

c) Suelten el globo.

d) Observen lo que sucede.

expr B

a) Siéntense en la silla con ruedas y con las piernasfexionadas impúlsense con la pared.

b) Observen lo que ocurre.

3. Comenten:

a) ¿Por qué se mueve el globo cuando se deja salir

el aire?b) ¿Por qué si empujan a la pared con los pies se

van hacia atrás?

c) ¿Cuáles son los sistemas que interactúan paracada caso?

d) ¿Cómo se maniesta la interacción entre los sis-temas?

sesión 3



133

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

¿A toda acción corresponde una reacción?Cuando interactúandos objetos entre sí para producir un movimiento, éste se produ-ce por la participación de dos uerzas. De hecho, en la Naturaleza todas las uerzas se danpor pares, actuando sobre dos objetos distintos. Por ejemplo, los bomberos que apuntanal uego con la tobera de una manguera gruesa deben sostenerla rmemente, ya quecuando el chorro de agua sale de ella, la manguera retrocede uertemente. De la mismamanera, cuando remamos en un bote impulsamos los remos hacia el rente golpeando conellos una porción de agua; esto genera una uerza que propicia que el bote se muevahacia atrás. Cuando caminamos ejercemos una uerza sobre el suelo y el suelo ejerce unauerza sobre nosotros que nos impulsa hacia delante para poder avanzar. Comúnmente auna de las uerzas del par se la identica como uerza de acción y a la otra como de reac-ción. Estos enómenos, y muchos otros, se explican mediante la tercera ley de Newton:

3° ley: A toda uerza de acción corresponde una uerza de reacción de igual

magnitud o intensidad, pero de sentido contrario.

La salida hacia abajo de gasesgenerados en una combustiónpermite que el cohete tengaun impulso hacia arriba. El

conocimiento de las leyes deNewton, en este caso la tercera,ha permitido un gran desarrollotecnológico.

eL CABALLO LisTOeL CABALLO LisTO

Arre,caballo, jalael carro para quenos podamos ir

Jalar el carrosería un esuerzo

inútil

Si yo jalo el carro, el tirará demí a su vez por la 3˚ ley de

Newton, las uerzas son igualesy opuestas , asi que se cance-lan, con una uerza resultante

de cero no nos moveremos

Física,Física, Física…

Para poder movernostienes que ejercer unauerza sobre el carro¡tira de él y seguro lo

lograremos!

¿Cómo podré avan-zar si el carro tira de

mí hacia atrás?

Física,Física, Física…

Sólo empuja el suelohacia atrás, por la 3° ley deNewton el suelo te empu- jará hacia adelante con la

misma uerza

Lo ves, ya avanzamos¡esté suelo está haciendo

un buen trabajo!

Para terminarL l txto. Pog pl tó l trr ly d nwto.

elbor l pzrró lt d tr tvdd otd q pdxplr mdt l trr ly d nwto.

R e ex i ón sobr e lo apr endi do

R ev i sa lo que pensabas al i ni c i o

de la sec uenc i a ac er c a de las c au

sas del

mov i mi ent o y c ómo i nt er ac t úan dos ob j et os ent r e s

í . ¿E x i st e di er enc i a

ent r e lo que pens

abas y lo que sabes ahor a? E x pli

c a t u r espuest a.



134

secuencia 8

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Vas a elaborar un cartel para promocionar el uso del cinturón de seguridad en los vehí-culos automotores en tu comunidad. Después de leer el cartel, tus vecinos tendrán inor-

mación sobre:

1. Las uerzas que actúan sobre el cinturón cuando un coche rena.

2. Para que se utilizan los cinturones de seguridad.

• Elabora un cartel con la inormación adecuada y un dibujo que muestre las uerzas queactúan cuando el coche rena sobre el cinturón de seguridad y la persona que lo usa.”

Rlv l problm t dro. Pr llo, odr:

1. ¿Por qué se comenzaron a utilizar los cinturones de seguridad?

2. ¿Qué uerzas actúan sobre las personas que viajan en un coche que rena? Elabo-

ra un dibujo al respecto.

3. ¿Cambia el eecto sobre el cinturón si una persona tiene una masa pequeña y otrauna masa grande? Explica.

4. Emplea en tu argumentación los conceptos de uerza, aceleración e inercia.

R e ex i ón sobr e lo apr endi do

R ev i sa lo que pensabas al i ni c i o

de la sec uenc i a sobr e los c ambi os en el mov i mi ent o. ¿Qué

di er enc i as not as ent r e lo que esc r i bi st e ent onc es y lo q

ue sabes ahor a? J ust i f c a t u r esp

uest a.

¿Para qué me sirve lo que aprendí?cott l gt prgt t dro:

1. Si vas en tu bicicleta y ves a corta distancia un obstáculo en tu camino, ¿aplicarías losrenos inmediatamente o hasta que casi tocas el obstáculo? ¿Por qué?

2. ¿Qué ley de Newton explicaría por qué un mesero muy hábil no desacomoda losplatos que están sobre la mesa si tira uerte del mantel?

Pr rptlr l

otdo d l

s olt l

progrm: Las leyes del

movimiento l

progrmó d l rd

tltl edt.



135

IICIENCIAS

Ahora opino que…u jgo my omú tr lo ño l d l “old”. et jgo pd rplgroo dbdo l rz q tú él.

• Rpod t dro:

1. ¿Dónde resulta más seguro colocarse: adelante o atrás de la la? ¿Por qué?

2. ¿Es más seguro: jugar coleadas con patines? ¿Por qué?

3. Argumenta tus respuestas empleando los términos: uerza e inercia.

Para saber más…1. Diccionario básico de científcos . (1994). Madrid: Tecnos.

2. Breun, E. et al. (1997) Física para segundo grado . El universo de la ciencia. México:

Trillas.

3. Pérez Montiel, H. (1999). Física, segundo año . México: Patria

4. Viniegra, F. (1991). Una Mecánica sin Talachas . México: Fondo de Cultura Econó-mica.

1. Aguilar, G., et al . La mecánica de Galileo y Newton. ILCE. 22 de febrero de 2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_9.

html

2. Alba, F. La mecánica . ILCE. 22 de febrero de 2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/23/htm/sec_

6.htm

3. Hacyan, S. La relatividad de Galileo . ILCE. 22 de febrero de 2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/078/htm/sec_

4.htm



136

secuencia 9

Se supone que nuestro Sistema Solar se ormó hace4,600 millones de años por la acumulación de una nube

de gas y polvo que también dio origen al Sol. Ochoplanetas giran alrededor del Sol siguiendo trayectoriaselípticas, aunque prácticamente son circulares.

Los planetas se dividen en dos grupos: interiores yexteriores. En orden creciente de su distancia al Sol,en el primer grupo se encuentran Mercurio, Venus, laTierra y Marte. En el segundo grupo Júpiter, Saturno,Urano y Neptuno.

Entre los dos grupos se encuentra un cinturón deasteroides que, al igual que los planetas, también giranen torno al Sol siguiendo trayectorias prácticamente

circulares. De los planetas interiores La Tierra y Marteposeen satélites o lunas, que se mueven circularmente entorno a ellos.

Los planetas exteriores son gaseosos y gigantescos,tienen anillos compuestos por millones de partículas dehielo y polvo. Desde luego, los anillos más espectacularesson los de Saturno. Además de los anillos, los planetasexteriores tienen satélites o lunas que giran a sualrededor.

En las aueras del Sistema Solar se halla la nube deOort, donde se concentra gran cantidad de cometas. Enocasiones viajan hacia el centro del Sistema, lo quepermite que veamos su espectacular cauda. Algunos deellos describen órbitas elípticas en torno al Sol, como losplanetas. El cometa más conocido es el de Halley, quepasa cerca de la Tierra cada 76 años.


• Antes de la lectura, recuerda lo que sabes del Sistema Solar.

sesión 1

Txto trodtoro

Nuestro Sistema Solar es un sistema complejo y ascinante, conplanetas, asteroides y cometas, entre otros cuerpos celestes.

colt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

cometa .

Planetas del Sistema Solar.

¿La materia atraea la materia?



137

IICIENCIAS

Sabías que…

Hasta hace algunos años a Plutón se le consideraba un planeta del Sistema Solar, perodesde 2006 Plutón es considerado el planeta menor número 134,340, según el Minor

Planet Center . Plutón no se encuentra en el mismo plano, en el que están las órbitas delos demás planetas. De hecho, por un tiempo Plutón se encontraba entre Urano y Neptu-no. Estas son las razones principales por las cuales ya no se le considera un planeta del

sistema solar.


1. ¿Cómo se le llama a la uerza que nos mantiene sobre el suelo?

2. ¿De qué depende esta uerza?

3. ¿Es lo mismo masa que peso? Justifca tu respuesta.

Manos a la obraActividad UNO

Drb las características del movimiento circular. Para ello:1. Necesitan:

a) Lata de aluminio de 355 ml ; cualquier lata de reresco cumple con estacondición.

b) 1.5 m de cuerda rígida; puede ser un mecate delgado para tender ropa.

c) Abrelatas.

d) Argolla; puede ser la de un llavero. La argolla es para evitar que te lastimes o tequemes el dedo mientras tiras de la cuerda.

e) Cronómetro

Ahora ya conoces distintos tipos de movimiento y su relación con las fuerzas. En esta

secuencia podrás explicar, a partir de la Ley de la Gravitación Universal, el movimiento

de cuerpos celestes y cómo se provoca nuestro peso. Este conocimiento te servirá

para valorar la participación de la fuerza de gravedad en algunos fenómenos que

ocurren en nuestro planeta, así como la importancia que ha tenido la astronomía

para algunas culturas del mundo.


¿La uerza que nos mantiene unidos a la superfcie de la Tierra y la que mantiene a los

planetas moviéndose en torno al Sol? ¿Corresponden al mismo tipo de interacción?



138

secuencia 9


a) Quiten la tapa superior de la lata con el abrelatas.

b) Hagan dos orifcios en las paredes laterales de a la lata e introduzcan la cuerdapor ellos.

c) Jalen la cuerda un poco y hagan un nudo en orma triangular.

d) Midan 30 cm desde el nudo y amarren ahí la argolla.

e) Pidan la participación de un compañero y enrollen en la mano del compañero elresto de cuerda.

) El compañero introduce el dedo índice en la argolla.

g) Ladeando el dedo horizontalmente, comenzará a darle vueltas a la lata. Debedarle exactamente 50 vueltas. Realicen esto con mucho cuidado para no golpeara un compañero.

h) Midan el tiempo en que se completan las 50 vueltas.

i) Repitan los pasos d a h para longitudes de 45, 50 y 60 cm desde el nudo y coloquenahí la argolla.



139

IICIENCIAS

3. En su cuaderno:

a) Expliquen cómo se produce un movimiento circular.

b) Elaboren un círculo donde representen cuántas uerzas existen en el movimientocircular y hacia dónde se dirigen.

c) ¿Qué pasaría si se suelta la cuerda, mientras la lata se encuentra en movimiento

circular?d) Si suponemos que los planetas se mueven en torno al Sol en una trayectoria

circular y no hay ninguna cuerda que conecte al Sol con un planeta, ¿qué es lo queprovoca que un planeta gire en torno al Sol?

e) ¿Hubo dierencia signifcativa entre los tiempos que midieron para cada una de laslongitudes de la cuerda? ¿A qué se debe?

) Describan lo que sintieron en el dedo al girar la lata y cambiar las longitudes de lacuerda.

itrmb pto d vt r d lo gt:

1. ¿Cuál sería la trayectoria de un planeta si no hubiese ninguna uerza actuandosobre él?

2. No hay una cuerda que sujete a los planetas con el Sol, entonces: ¿Qué los mantieneen su órbita?

3. ¿Cuál de las leyes de Newton explica este enómeno?

comt:

• La trayectoria de un planeta en torno al Sol no es perectamente circular; se desvíaligeramente describiendo una elipse ¿Cuándo se moverá más rápido un planeta, cuandoesté más cerca o más lejos del Sol?



140

secuencia 9

L l txto. Pog tó l rtrít d l rz grvtol.

Actividad DOSifr ómo dpd l rz d tró grvtol d l dt qpr do objto d l mm m.

1. Se han medido las uerzas de interacción gravitacional entre dos masas iguales enunción de la distancia que las separa. Los datos se resumen en la siguiente tabla.

Dt r (m ) Frz grvtol F (n )

1 100.00

2 25.003 11.11

4 6.25

5 4.00

6 2.78

7 2.01

8 1.56

9 1.23

10 1.00

Txto d ormó l

¿Existe una fuerza de atracción encualquier lugar del Universo?

“La materia atrae a la materia en cualquier región del Universo”. Éste es elprincipio de la gravitación universal de Newton. Toda la materia interactúaentre sí, y toda interacción se determina con una uerza. Desde luego, lauerza gravitacional depende de la cantidad de materia que poseen los objetosque interactúan, es decir, de sus masas.

La interacción gravitacional se transmite a distancia. Por ejemplo, la uerzade atracción gravitacional ‘Fg’, entre dos objetos de masas iguales m1 y m2 de1 kg , que se encuentran separados a una distancia r de 1 m es de:

Fg = 6.67x10-11 N

.

Podemos decir entonces que la interacción gravitacional depende de lasmasas y su distancia, aunque nunca deja de actuar sobre todos los cuerposdel Universo.

Isaac Newton descubrió la ley de lagravitación universal apoyándose enlos trabajos desarrollados por Kepler y

Hooke, entre otros. Newton sintetizólas órbitas elípticas de Kepler con lauerza “centríuga” de Hooke. Es decirque reunió por lo menos dos siglos decreación y desarrollo científco en unateoría magistral, que sigue vigentehasta nuestros días.

C onst ant e d e gr av i t ac i ón uni v er sa

l: V alor numér i c o que

ex pr esa la i nt ensi d ad d e la at r ac c i

ón gr av i t ac i onal que se

pr od uc e ent r e d os ob j et os d e un k i l

ogr amo c ad a uno

separ ad os por un met r o d e d i st anc i a

.



141

IICIENCIAS

F(N )

r(m)

100

80

60

40

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3. Contesten a partir de la curva que corresponde a esta gráfca:

a) ¿Cuál es la relación de proporcionalidad, directa o inversa, entre la uerzagravitacional y la distancia?

b) ¿En qué momento llega a desaparecer la interacción gravitacional?

cott dro:

1. ¿Existe interacción gravitacional entre dos diminutas partículas de polvo? ¿Por qué?

2. ¿Es perceptible la interacción gravitacional que existe entre dos camiones de 5toneladas separados a 1 m de distancia? Expliquen.

3. ¿La uerza de atracción gravitacional que ejercen sobre ti los objetos que te rodeanimpedirá que te separes de tu compañero o compañera de banca? ¿Por qué?

2. Elaboren una gráfca de uerza contra distancia con estos datos.

Reex ión sobr e lo apr endido

Ac abas de desc r ibir gr á

fc ament e la r elac ión

ent r e la dist anc ia y la

uer za de at r ac c ión

gr av it ac ional. ¿De qué

t e sir v e est a in or mac ión


ma?

Vílo tr sRrd q l opto d rz lo

rvt l seueia 6 : ¿Por qué

ambia el movimieto? y e la seueia

8: ¿cuále o la aua del movimieto?



142

secuencia 9

Txto d ormlzó

Sabías que…

Newton dedujo que la uerza de interacción gravitacional es proporcional al producto de las masas de losobjetos que interactúan, e inversamente proporcional a la distancia que los separa elevada al cuadrado. Estosignifca que si los cuerpos tienen masas grandes, como los planetas, se atraerán considerablemente entre sí, porel contrario, si la distancia que los separa es muy grande, entonces la uerza entre ellos será muy débil.

Newton introdujo una constante de la gravitación universal ‘G’, cuyo valor es pequeñísimo, precisamente:G = 6.67×10-11 Nm2

kg 2

Por lo anterior, la uerza de atracción gravitacional está dada por la siguiente ecuación:

F = Gm1m2

r 2

sesión 2 Para terminarL l txto

• Antes de leer el texto, contesten la pregunta del título.

¿Pesamos lo mismo en la Tierra que en la Luna?El peso es la uerza que nos atrae hacia el centro de la Tierra ynos mantiene sobre el suelo. Podemos calcularmatemáticamente nuestro peso con la segunda ley de Newton.Hay que multiplicar nuestra masa m por la aceleración queproduce la gravedad sobre cualquier objeto que esté cerca de la

superfcie de la Tierra, y que tiene un valor de g = 9.8 m s 2 .Por ejemplo, si una persona tiene una masa de 60 kg su pesosobre la superfcie de la Tierra es de:

F g = mg = (60 kg ) (9.8 m s 2

) = 588 N

También en los demás planetas que conorman nuestro

Sistema Solar experimentaríamos peso, sólo que sería distinto al

que experimentamos en la Tierra, ya que los otros planetas

tienen distinta masa y tamaño, por esta razón la aceleración de

la gravedad cerca de sus superfcies serían distintas a la de laTierra. La aceleración de la gravedad sobre la superfcie de un

planeta depende de su masa y de su radio, es decir de la

distancia desde el centro del planeta hasta su superfcie.El peso es una uerza que nos atrae hacia el centro denuestro planeta y nos mantiene sobre su superfcie.

comt pmo lo mmo l Trr q l L.

• Expliquen sus respuestas empleando los conceptos de masa y aceleración de la gravedad.



143

IICIENCIAS

Actividad TRESEl peso y la gravedad

cll l po d pro drt rpo dl stm solr.

• Realicen lo que se pide:

1. Completen la tabla calculando el peso de una persona de 60 kg de masa en cadauno de los cuerpos celestes.

2. Tomen en cuenta la aceleración de la gravedad que existe sobre la superfcie decada cuerpo celeste.

crpo lt alró d l grvdd l prf dl plt

g p

( m 2

)

Po d m d 60 kg l plt

F p(n )

Tierra

9.81 588

Mercurio

3.63

Venus

8.87

Marte

3.71

Luna

1.62

Júpiter

419



144

secuencia 9

3. Con los cálculos que han realizado, ¿en cuál de los cuerpos del Sistema Solar pesaría-mos más y en cuál menos?

4. ¿Cuáles pueden ser las dierencias más signifcativas entre esos dos cuerpos celestespara provocar la enorme dierencia de pesos?

5. ¿En qué planeta nuestro peso sería más cercano al que experimentamos en la Tierra


Entre las culturas antiguas que tuvieron un gran desarrollo en astronomía destacan la maya, la inca y la griega.Existen códices mayas que indican que esta cultura tenía un calendario basado en el movimiento del Sol. Elcalendario de los incas, por su parte, constaba de un año solar de 365 días, repartidos en 12 meses de 30 días ycon 5 días intercalados. Los aztecas, a su vez, propusieron un calendario solar conormado por un círculo exteriorde 20 áreas que representaban los días de cada uno de los 18 meses que contenía su año. Los griegos ueron,quizá, la cultura europea que en la antigüedad desarrolló más la astronomía. Por ejemplo, Ptolomeo pensó quela Tierra era el centro del Universo y construyó un modelo matemático para explicar el movimiento de los astrosque se conocían en su época. Este modelo ue aceptado por los estudiosos del cielo hasta la época del

Renacimiento, en el siglo XV de nuestra era. Un sacerdote polaco de esa época, Nicolás Copérnico, cambiaríapara siempre nuestra percepción del lugar que ocupa la Tierra en el Universo, al afrmar que el Sol es el centrodel Sistema Solar.

La astronomía ha sido muy importante desde la antigüedad hasta nuestros días.Algunos pueblos tenían calendarios basados en el movimiento del Sol.



145

IICIENCIAS

Reex ión sobr e lo apr en

dido

Ahor a c onoc es algunas

c ar ac t er í st ic as de la u

er za de int er ac c ión gr a

v it ac ional

y obser v ast e los e ec t o

s de la uer za c ent r í pe

t a. ¿De qué t e sir v e est

e

c onoc imient o par a r esolv er el p

ro blema

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema

“¿La uerza que nos mantiene unidos a la superfcie de la Tierra es la misma que mantienea los planetas moviéndose en torno al Sol? ¿En qué son similares esas uerzas y en quése dierencian?”.


• Para ello, considera las siguientes cuestiones:

1. ¿Qué dirección y sentido tiene el peso de una persona o, en general, de cualquierobjeto?

2. ¿Cómo será el movimiento de un objeto, inicialmente en reposo, situado cerca deun planeta?

3. ¿La uerza que nos mantiene unidos a la superfcie de la Tierra y la que mantiene alos planetas moviéndose en torno al Sol corresponde a la misma interacción?

Explica.4. ¿La uerza de gravedad actúa como una uerza centrípeta?



146

secuencia 9


R ev i sa lo que pensabas al i ni c i o d e la sec ue

nc i a sobr e la c ausa por la que los

planet as gi r an en t or no al S ol y no se salen d e su ór bi t a. ¿E x i st e d i er

enc i a ent r e

lo que pensabas y lo que sabes ahor

a? E x pli c a t u r espuest a.

5. ¿Por qué la Luna no cae encima de la Tierra?

6. ¿Por qué los planetas no chocan entre sí?

Pr mplr rpt l problema :

1. Observen el siguiente video.

La gravitación universal 2. Expliquen en su cuaderno:

a) ¿En qué se parecen la caída libre, el peso de los objetos y las uerzas de atracciónentre los planetas?

b) Las mareas se producen por la interacción gravitacional que existe entre la Luna yla Tierra. ¿Qué sucedería si la masa de la Luna uera el doble de lo que es?

¿Para qué me sirve lo que

aprendí?e lo Jgo Olímpo xt prb qot lzr do d 2 kg lo má ljopobl. Lo lzdor gr obr í mmot d xtdr brzo y lzr l do.

• Elaboren un texto en su cuaderno que expliquepor qué el atleta gira para lanzar el disco.

Ahora opino que…

¿Hbrí do pobl rlzr l vj l L, l mó apolo Xi d 1969, oomtomímo d l grvtó vrl?

• Intercambien sus opiniones al respecto.

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

¿La materia atrae a la

materia? l

progrmó d l rd

tltl edt.



147

IICIENCIAS

Para saber más…1. Fierro, Julieta y Miguel A. Herrera. La familia del Sol . ILCE. 26 Febrero 2007.

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/062/htm/fami-

lia.htm

2. Instituto Superior de Ciencias Astronómicas. 2005. Espacio profundo . 26 Febrero

2007.

http://www.observatoriomontedeva.com/mpc/mpc.html

3. León-Portilla, León. Astronomía y cultura en Mesoamérica . ILCE. 26 Febrero 2007

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/04/html/sec_5.

html



148

secuencia 10

Una de las uentes de energía que más se utiliza en la actualidad

es el petróleo. Aunque su uso tiene dos inconvenientes: 1) cuando sequema produce gases que en grandes cantidades contaminan laatmósera; 2) este combustible ósil, que se produjo hace millones deaños en condiciones muy particulares, tarde o temprano, se acabará.

Sin embargo, se puede utilizar la energía que proviene de otrasuentes, como el Sol. Hoy en día, es posible convertir la luz enelectricidad mediante paneles solares instalados en las azoteas decasas y edifcios, o bien en satélites y estaciones espaciales.

Por otro lado, desde hace muchos años, se construyeron en Europagrandes molinos de viento para moler semillas; el diseño de estosmolinos ha ido cambiando y también su uso. En la actualidad, se

emplea la energía del viento para producir electricidad.Incluso la basura puede convertirse en una uente de energía. Porejemplo, el metro de la ciudad de Monterrey usa energía generadapor el gas metano que se obtiene de la descomposición de la basuraorgánica. Sin embargo, el uso excesivo de este gas aecta el ambiente,de manera que debe estar controlado. Lo importante es que estasuentes de energía, a dierencia del petróleo, son ilimitadas y resultanmás “amigables” con el ambiente.

Para empezarFuentes de energía

Lee el texto.

• Antes de leer el texto contesta: ¿Qué uentes de energía conoces?

sesión 1

Txto trodtoro

Los molinos de viento se han utilizado des-de hace mucho tiempo, aunque su diseñoha cambiado.

Paneles solares.

Se utiliza la energía radiada por el Sol para cocer los alimentos.

Algunos barcos se impulsan con el viento.

colt t

doro pr

otrr l

gdo d

plbr omo

panel .

¿Cómo se utilizala energía?



149

IICIENCIAS

Ahora conoces la participación de las uerzas en los cambios ocurridos en la materia. Enesta secuencia, aprenderás dierentes usos dados al término energía, así como las ormasen que ésta se manifesta y se transorma. Valorarás las distintas uentes de energía queutilizamos para satisacer nuestras necesidades energéticas.

Consideremos lo siguiente…a otó prt problema q rolvrá o lo q hyprddo drt t .

Identifca cuáles son las ormas de energía que se usan en tu escuela.

¿Qué uentes de energía utilizarías para satisacer las necesidades

actuales y por qué?


1. ¿Cuántas ormas de energía conoces? ¿Cuáles son?

2. ¿Qué uentes de energía hay en tu comunidad?

3. ¿Qué ormas de energía son las que más se utilizan en tu escuela?

Manos a la obraActividad UNOidtq lo dtto gdo d l plbr rgí.

1. Comenten:

a) La palabra energía se utiliza no solamente en la ísica sino en la vida diaria; ¿esdierente el signifcado que se le da en ambos casos? Expliquen.

b) ¿Ocurre lo mismo con otros términos ísicos como la aceleración? Expliquen.



150

secuencia 10

Oro q mpl l plbr

rgí

sgdo ddo

l plbr rgí

cotxto d o:tío o

o tío

A. Hoy estoy lleno de energía, por misvenas corre la pasión por ti.

Se refere al estado deánimo que da el amor,

el cariño.No científco

B. Un automóvil que aprovecha la

energía de desechos animales y vege-tales, es la sensación de la eria deagro-negocios del sur de Brasil.

C. El deensor le quitó el balón conmucha energía.

D. Miles de personas acuden a sitios

arqueológicos en todo el país paracargarse de energía positiva con lallegada de la primavera.

E. Un rayo cae sobre un árbol, laenergía eléctrica se transorma encalor y luz cuando este se incendia.


Ahor a c onoc es di er ent

es signifc ados dados al

t ér mino ener gí a, t ant o en e

l lengua je c ot idiano

c omo en el c ient í fc o.

1. Ut iliza est e c onoc im

ient o par a ex plic ar si e

s

o no posible ut ilizar la

ener gí a posit iv a par a

sat is ac er las nec esida

des ener gét ic as de t u e

n

la esc uela.

2. Rec uer da que t u r esp

uest a t e ay udar á a

r esolv er el pro blema.

2. Identifquen en los siguientes enunciados:

a) El signifcado que se le da a la palabra energía en cada oración.

b) El contexto en que se usa la palabra energía: científco o no.

c) Fíjense en el ejemplo.

itrmb opo obr:

1. Las dierencias que encontraron en el signifcado dela palabra energía en los dos contextos.

2. Las ventajas y las desventajas de que una palabratenga diversos signifcados.



151

IICIENCIAS

Txto d ormó l

¿La energía se transforma?

Vivimos en un mundo en el que todos sus elementos, seinterrelacionan de alguna manera. Prácticamente encualquier enómeno que ocurre a nuestro alrededor existentransormaciones de energía. Por ejemplo, las plantasobtienen del Sol la energía que necesitan para producir sualimento. También nuestras casas son un buen ejemplo, puesahi se transorma la energía eléctrica en otras ormas deenergía: cuando encendemos el radio, la energía eléctrica seconvierte en energía sonora; al usar la licuadora, la energíaeléctrica se transorma en energía mecánica cinética, ya quelas aspas se mueven para triturar los alimentos.

En casi todas las transormaciones de energía existe cierta“pérdida” en orma de calor, es decir, no puede aprovecharsetoda la energía disponible en lo que se requiere. Por ejemplo,no toda la energía eléctrica que se usa para prender un ocose transorma en energía luminosa o luz, lo que sería launción principal este dispositivo. Una buena parte de esaenergía se transorma en calor; en este caso se le llama pérdida porque no sirve para iluminar.

El calor que desprendemos cuando corremos, el rayo durante una tormenta, el uncionamiento del motorde un tractor, la percepción de la luz por nuestros ojos, las reacciones nucleares que suceden en las estrellascomo nuestro Sol, son enómenos que tienen algo en común: son transormaciones de energía.

En un motor existe transormacion de energía

L l txto. Drt l ltr, pog tó l dtt orm drgí q xt.

Tbl 1. alg t y orm d rgí

Ft d rgí Form d rgí ejmplo

Sol Luminosa

Viento

Mecánica, en orma de

energía eólica

Carbón, petróleo, gasnatural

Química



152

secuencia 10

coxó o c i

Pr rordr l trormo

rgét q orr drt l

otoít, olt l s

15: ¿Cómo producen las plantas su

alimento? d t lbro d c i.

Tbl 1. alg t y orm d rgí

Ft d rgí Form d rgí ejmplo

Caídas de agua Mecánica Ilustración

Desechos orgánicos Química

Átomos Nuclear

Olas del mar Mecánica Ilustración

Emisor de sonidoMecánica en orma de

energía sonora


dido

1. C ompar a t u r espuest a a la

pr egunt a uno ant er ior

c on t us r espuest as a

las pr egunt as de Lo qu

e pien so del pro blema al inic io d

e la sec uenc ia:

¿C uánt as or mas de ener g

í a c onoc es? ¿C uáles so

n?

2. ¿C ambió lo que pensabas? E

x plic a t u r espuest a.

3. Rec uer da que t odo lo

que apr endas dur ant e

la sec uenc ia t e ay udar

á


ma.

itrmb opo obr:

1. ¿Cuáles son las ormas de energía que se mencionan en el texto?, ¿Cuálesde ellas se pueden percibir a través de los sentidos?

2. ¿Cuál es la energía que está relacionada con el movimiento de las aspas deuna licuadora?

3. Mencionen dos enómenos naturales o procesos artifciales en los queexistan transormaciones de energía.



153

IICIENCIAS


En 1938, el científco alemán Otto Hahn descubrió la fsión nuclear.Inmediatamente después, la comunidad científca internacional vis-lumbró la posibilidad de abricar un reactor nuclear para aprovecharla energía atómica en la industria.

En esa época, el proyecto de un reactor nuclear no tenía muchoapoyo del gobierno de Estados Unidos pero, ya iniciada la SegundaGuerra Mundial destinaron gran cantidad de recursos monetarios, téc-nicos y humanos para adelantarse a Alemania en el desarrollo de unabomba atómica. El proyecto culminó con la abricación de dos bom-bas atómicas que ueron arrojadas sobre Japón al fnal de la guerra, loque ocasionó la muerte de cerca de 190 mil personas.

En la fsión atómica se rompen los núcleosatómicos. Esto libera enormes cantidades de energíaque puede aprovecharse en actividades de la vidadiaria o para generar una enorme destrucción comoel caso de la bomba atómica.

Sabías que…

Si bien la energía nuclear es muy poderosa, genera desechos que son en

extremo tóxicos. Hay que manejarla con mucho cuidado para evitar acci-dentes como el que ocurrió en Chernobyl, Ucrania, el 26 de abril de 1986,cuando explotó uno de los reactores de la planta. Una década y media mastarde la evaluación de víctimas totales por contaminación ascendía a dece-nas de miles. La radiación aectó a más de 300,000 personas que enerma-ron de distintos tipos de cáncer.

Las centrales nucleares permiten reducir la utilización de combustiblescomo el petróleo y son una alternativa para generar energía eléctrica lim-pia, porque no se producen emisiones de dióxido de carbono, que son elprincipal causante del eecto invernadero.

La única central nuclear que hay en nuestro país está en Veracruz, se llama Laguna Verde y cumple con lasnormas internacionales de seguridad.

Actividad DOS¿Cómo se transforma la energía?

Drb l trormo d rgí q llv bo lgoómo otdo.

1. Comenten si nuestros sentidos nos sirven para detectar la energía.

2. Enciendan la televisión del salón:

Central Nuclear Laguna Verde, Veracruz.

sesión 2



154

secuencia 10

Un rayo en una tormenta eléctrica.

coxó o c i

Rrd q l trormó d

lo lmto drt l dgtó

rvó l s 13:

¿Cómo puede mi cuerpo utilizar lo

que como? d t lbro d c i.

a) ¿Qué orma de energía es la que permite que la televisiónencienda?

b) ¿Qué ormas de energía pueden identifcar una vez encendida latelevisión?

c) ¿Qué orma de energía reconocen al tocar la pantalla de latelevisión después de estar un tiempo prendida?

3. Froten su goma de borrar en la mesa con uerza:

a) Qué orma de energía está relacionada con el movimiento?

b) Toquen el lugar donde rotaron la goma, ¿qué orma de energíaidentifcan?

c) ¿De dónde proviene la energía necesaria para mover la goma?

itrmb opo obr:

1. ¿Pudieron observar la energía eléctrica o más bien infrieron sutransormación? Justifquen su respuesta.

2. ¿Se puede observar la energía mecánica? ¿Por qué?

3. Imaginen un rayo en una tormenta. ¿Lo que ven es la energíaeléctrica o alguna transormación de ella? Explica tu respuesta.

Reex ión sobr e lo apr e

ndido

Ahor a puedes ident ifc

ar las or mas en las qu

e se manifest a la

ener gí a y algunas de s

us t r ans or mac iones en

nuest r a v ida c ot idiana

.

Ut iliza est e c onoc imient o par a

ident ifc ar las or mas de ener g

í a que

más se ut ilizan en t u esc

uela. Rec uer da que t u

r espuest a t e ay udar á

a r esolv er el pr oblema.



155

IICIENCIAS

Txto d ormlzó

Para terminarL l txto. at d r l ltr, rfxo obr ómo l rgí vd otd.

¿Se conserva la energía?Toda la materia y sus interacciones tienen asocia-da energía. La energía puede entenderse como lacapacidad de un sistema ísico para cambiar oproducir cambios en su alrededor.

La materia es cercana a nuestra experienciacotidiana, la podemos ver y tocar. No ocurre lomismo con la energía; normalmente sólo podemospercibir con nuestros sentidos las transormacionesde la energía. Por ejemplo, la energía mecánica se

puede transormar en calor que podemos sentir y laenergía eléctrica se transorma en luz que podemosver.

La energía es un concepto muy importante paralas ciencias. Se relaciona con dierentes enómenosque ocurren a nuestro alrededor, como la luz, el calor,el movimiento, la electricidad y la energía químicaalmacenada en los alimentos o en los combustibles.En la vida cotidiana también están presentes lastransormaciones de energía. Por ejemplo, el tractortransorma la energía química del combustible en

energía mecánica para levantar la cosecha.Cualquier orma de energía puede transormarseen otras, pero no puede crearse ni destruirse. A estose le conoce como el Principio de Conservación de laEnergía.

En un determinado sistema ísico, por ejemplo elpéndulo de un reloj de pared, una galaxia o elSistema Solar, pueden ocurrir cambios en cada unode ellos: el péndulo se mueve de un lado a otro, los planetas completan sus órbitas; en el Sol ocurren explosio-nes al igual que en las estrellas que orman una galaxia. Sin embargo, para cada uno de estos sistemas existeuna cantidad cuyo valor no cambia: la energía.

comt:

1. Expliquen con sus palabras el Principio de Conservación de la Energía.

2. Cuándo rotas tus manos se calientan ¿estas creando energía en orma de calor?Explica.

3. ¿Cuáles de las ormas de energía que aparecen en la Tbl 1. alg t yorm d rgí se pueden percibir con los sentidos?

Las olas y los ríos también tienen energía mecánica aunque no poda-mos verla, lo que sí podemos observar es su movimiento. Esta energíase aprovecha en algunos países para generar electricidad en centraleshidroeléctricas.

sesión 3



156

secuencia 10

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Identifca cuáles son las ormas de energía que se usan en tu escuela. ¿Qué uentes deenergía utilizarías para satisacer las necesidades actuales y por qué?”.

Rlv l problema t dro. Pr llo mo:

1. ¿Cuántas ormas de energía conoces? ¿Cuáles son?

2. Enlista las ormas de energía que más se utilizan en tu escuela.

3. Escribe tres uentes de energía adecuadas para tu escuela; toma en cuenta las condi-ciones que la rodean.

4. ¿Cuáles serían las transormaciones que se llevarían a cabo para obtener y utilizar esaenergía en tu escuela?

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Drb l trormo d rgí q orr t orgmo. Pr llo:

1. Cuenta el número de:

a) Pulsaciones que percibes en la muñeca de tu mano cada 10 segundos.

b) Respiraciones que tienes en 10 segundos.

2. Sal del salón y Corre tres vueltas alrededor de la cancha o del patio de la escuela yregresa a tu lugar.

3. Escribe en tu cuaderno:

a) ¿Cuántas pulsaciones y respiraciones tienes ahora cada 10 segundos?

b) ¿Por qué crees que el pulso aumenta?

c) ¿De dónde obtuviste la energía necesaria para correr?

d) ¿Tuviste alguna sensación de calor que no tenías antes de correr?

e) ¿Qué transormaciones de energía se llevaron a cabo mientras corrías?

) Explica de qué manera se cumplió el Principio de Transormación de la Energía entu cuerpo.


dido


al inic io de la sec uenc

ia sobr e qué es la ener

gí a, las or mas

en las que se manifest a y

las uent es de ener gí a

que hay en t u c omunidad. ¿E x

ist e

di er enc ia ent r e lo que

pensabas y lo que sab

es ahor a? Just ifc a t u

r espuest a.Pr rptlr l

otdo d l

s olt l

progrm: Aprovechemos

la energía l

progrmó d l rd

tltl edt.



157

IICIENCIAS

Ahora opino que…Grr omo l dl Golo Péro, q drrollóh o ño, h tdo rlod o lptrólo. algo pí b mtr rrv d t rro y q tmy mportt d rgí. s tvr qlgr tr l gt do opo, ¿álogrí?

a) Buscar más lugares donde extraer petróleo.

b) Desarrollar tecnologías para explotar otrasuentes de energía.

• Escriban sus argumentos en el cuaderno.

Lo que podría hacer hoy…

Hz l gt tvdd t :

1. Identifca todas las ormas en que se consume energía en tu casa.

2. Cuantifca la cantidad de energía que se consume en un mes. Emplea paraello:

a) El recibo de la luz.

b) La cantidad de gas utilizado.

c) La cantidad de otros combustibles usados, como la leña.

3. Contesta: ¿Qué medidas puedes poner en marcha en tu casa para ahorrarenergía?

4. Realiza estas medidas en tu casa durante dos meses y observa los resultados, a partirdel nuevo consumo registrado.

Para saber más…1. Diccionario de física . (2004). Madrid: Oxford-Complutense.

1. Comisión Nacional para el Ahorro de Energía. 10 de enero de 2006. Desde el hogar .

22 de febrero de 2006.http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_9_desde_el_hogar

2. Greenpeace. Renovables 2005 . 22 de febrero de 2007.

http://energia.greenpeace.es/

3. Tonda, Juan. El oro solar y otras fuentes de energía . ILCE. 22 de febrero de 2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/119/htm/oroso-

lar.htm



158

secuencia 11


• Antes de la lectura contesta: ¿Por qué crees que el juego mecánico de las erias sellama “montaña rusa”?

sesión 1

Txto trodtoro

Ahora conoces las ormas en las que se maniesta la energía y algunas de sustransormaciones. En esta secuencia estudiarás la energía mecánica y su relación con elmovimiento. Valorarás la importancia de la imaginación en la actividad cientíca.

¿Quién inventóla montaña rusa?

La joven emperatriz de Rusia Catalina II la Grande, como todos losniños, jugaba a deslizarse colina abajo sobre la nieve, subida en untrineo. Así pasaba el invierno, arrojándose una y otra vez cuesta abajo

en la montaña. Catalina era muy eliz hasta que la nieve se derretía yno podía deslizarse más desde las colinas. Un día se le ocurrió unagran idea:

— ¡Póngale ruedas a una tabla! —, ordenó.Dicho y hecho, Catalina pudo desplazarse cuesta abajo en su

famante carrito durante todo el verano. Así se originó el juego quese ha llegado a conocer con el nombre de “montaña rusa” y que esademás un excelente ejemplo de transormaciones de energía.

Este juego unciona de orma muy parecidaa las resbaladillas y los toboganes, con los quenos hemos divertido desde niños. En todosellos ocurren las mismas transormaciones deenergía.

La montaña rusa: un juego de la realeza que en pocos años se hizo popularalrededor del mundo.

Catalina II La Grande(1729- 1796).



159

IICIENCIAS


Dierentes diseños posibles de una resbaladilla.


1. ¿Qué ormas de energía están presentes cuando una persona se desliza por unaresbaladilla?

2. ¿En cuál de los diseños de resbaladilla una persona alcanza mayor rapidez, cuando sedesliza hacia abajo? ¿Por qué?

Manos a la obraActividad UNOidtfq lo tor d lo q dpd l rgí potl.


1. Antes de realizar la práctica, contesten en su cuaderno:

a) ¿Se podrá abrir un coco al soltar, desde una altura de 30 cm, una piedra sobre él?Expliquen su respuesta.

Vas a construir una resbaladilla o tobogán y te presentan dos diseños dierentes. Para

entusiasmar más a los usuarios, decide en cuál de ellos crees que las personas alcancenuna mayor rapidez al deslizarse. Explica tu decisión.



160

secuencia 11

b) De los siguientes actores, ¿cuáles están relacionados con la energía necesariapara partir el coco?:

La orma de la piedra.

La altura desde la cuál se suelta la piedra.

La masa de la piedra.

El tamaño de la piedra.

1. Material

a) Tres barras de plastilina.

b) Esera de unicel que quepa en la palma de la mano.

c) Cinta métrica o metro.

d) Piedra de tamaño similar al de la esera de unicel.

e) Bola de plastilina de tamaño similar a la piedra.

2. Procedimiento

• Elaboren con la plastilina seis guras iguales que tengan el mismo tamaño que laesera de unicel. Pueden ser eseras o muñecos sencillos.

ExperienciaA:Mismaalturaydiferentemasa

a) Coloquen tres de las guras en el piso.

b) Dejen caer un objeto dierente sobre cada una de las guras, desde una alturade un metro:

i. Esera de unicel.

ii. Bola de plastilina.

iii. Piedra



161

IICIENCIAS

4.Análisisderesultados

• Respondan en sus cuadernos:

ExperienciaA:Mismaalturaydiferentemasa

a) Si la masa aumenta, ¿qué pasa con la energía potencial del objeto que dejan

caer? ¿Aumenta o disminuye?

b) La energía potencial que tiene el objeto que dejan caer se transere a la gurade plastilina y la deorma. ¿En qué caso la gura quedó más destruida?

ExperienciaB:Mismamasaydiferentealtura

a) Si la altura aumenta, ¿qué pasa con la energía potencial del objeto que dejancaer? Expliquen.

b) La energía potencial que tiene el objeto que dejan caer se transere a la gurade plastilina y la deorma. ¿En qué caso la gura quedó más destruida?

c) ¿En qué caso es mayor la energía potencial que tiene el objeto que dejan caer?

ExperienciaB:Mismamasaydiferentealtura

a) Coloquen tres de las guras en el piso.

b) Dejen caer la piedra sobre cada una de las gurasdesde una altura de:

i. 10 cm

ii. 50 cm

iii. 100 cm

3.Resultados

• Anoten sus resultados en una tabla como la que semuestra:

expr a: Mm ltr y drt m

Mtrl Dormó d l gr

Unicel (masa menor)

Bola de plastilina

Piedra (masa mayor)

expr B: Mm m y drt ltr

altr Dormó d l gr

10 cm

50 cm

100 cm



162

secuencia 11

5.Comunicación


itrmb opo obr:

1. ¿Cómo infuyen la masa y la altura en la cantidad de energía potencial que tieneel objeto que dejan caer?

2. Canek pesa 50 kg y Rodrigo pesa 40 kg . Ambos están subidos en una roca. ¿Cuálde los dos posee mayor energía potencial? ¿Por qué?

20 m


1. D e los ac t or es que se menc i onar on al pr i nc i pi o d e la ac t i v i d a

d : ¿c uáles est án

r elac i onad os c on la ener gí a que t i ene un ob j et o que se d e j a c aer ? ¿P o

r qué?

a) L a or ma d e la pi ed r a.

b) L a alt ur a d esd e la c ual se suelt a la pi ed r a.

c ) L a masa d e la pi ed r a.

d ) E l t amaño d e la pi ed r a.

2. ¿E n qué c ambi ar on t us r espuest as d espués d e r ea

li z ar la ac t i v i d ad ?

3. ¿E n c uál d e los d i seños posi bles d e la r e

sbalad i lla una per sona pod r í a t ener más

ener gí a pot enc i al al i ni c i o d el r ec or r i d

o? R ec uer d a que t u r espuest a t e ser v i r á

par a r esolv er el problema.

10 m



163

IICIENCIAS

Actividad DOSEnergía mecánica

L l txto. Pog tó l trormo d rgí q drb.

Txto d ormó l

¿Cómo partir un coco?Alestaracierta altura del piso, o del punto de reerencia, un objeto tiene un tipo de energía llamadoenergía potencial. Como pudiste observar en el experimento, esta energía es directamente proporcional a laaltura a la que se encuentra el objeto y a su masa.

Debido a la acción de la uerza de la gravedad de la Tierra, cuando soltamos un objeto, este comienza acaer. Al llegar al piso, alcanza la máxima rapidez y toda su energía potencial original se transormó en otrotipo de energía conocida como cinética, que está relacionada con la rapidez del objeto.

Una de las transormaciones de energía más comunes que ocurren a nuestro alrededor es la que pasa deenergíapotencialgravitacionala energíacinética. Esto es lo que ocurre cuando te subes a una resbaladilla,

cuando dejas caer un balón, o brincas desde la rama de un árbol al suelo, por mencionar algunos ejemplos.Esta transormación de energía potencial en energía cinética puede utilizarse por ejemplo, para partir uncoco arrojando una piedra desde cierta altura.

Cuando un objeto cae, su energía potencial disminuye. Al mismo tiempo, la energía cinética o demovimiento aumenta. La suma de ambas es la energíamecánica que se conserva cuando no hay ricción.

sesión 2

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0Ep Ec

100

90

80

70

60

50

40

3020

10

0Ep Ec

100

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40

3020

10

0Ep Ec



164

secuencia 11

Rl lo q l pd:

1. Calquen, con un papel albanene o similar, las barras de energía potencial y cinéticaque aparecen en la gura anterior para cada uno de los puntos del recorrido dela piedra.

2. Iluminen todas las barras de la energía potencial de un color y las de la energíacinética de otro.

3. Marquen cada barra con el número de la gura a la que pertenecen, parano revolverlos.

4. Recorten las barras de la energía.

5. Agrupen las barras por número.

comt:

1. La suma de energía potencial y cinética ¿es la misma en cada punto del recorrido?

• Para ello utilicen las barras de energía potencial y cinética que calcaron en papel.

2. La orma de expresar la conservación de la energía mecánica en una ecuación.

Sabías que…

En ísica y en el Sistema Internacional de Unidades se emplea joule (J) para medir la energía. Esta unidad seobtiene al multiplicar las unidades de uerza, llamadas Newton, por las de distancia, metros. La órmula paradenir el joule es la siguiente:

J = N x m

Donde N representa a los Newton y m a los metros.

Por lo tanto, las unidades que denen al joule son las siguientes:

m2, kg , s -2

La energía potencial del niño en el árbol (980 J ) equivale a 234.22 calorías, que más o menos son las calorías queproporcionan 5 g de azúcar. Las calorías son una unidad que puedes encontrar en los empaques de los alimentos,e indican la energía que te aportan al comerlos.

Actividad DOSMontaña rusa

al l trormo d rgí potly ét motñ r. Pr llo:

1. Observen el siguiente esquema:

Energía mecánica en una montaña rusa.

v= 0 m/s

Ec= 0 J

20 m

Ep= 39200 J 10 m

Ep= 19600 J

3m

Ep= 5880 J

v= 14 m/s

Ec= 19600 J

v= 17.76 m/s

Ec= 39200 J

v= 19.79 m/s

Ep= ?Ec= 39200 J



165

IICIENCIAS

2. Marquen en el esquema:

a) Tres puntos en los que la energía potencial sea la misma.

b) La altura a la que llegaría el carro al nal del recorrido.

3. Con base en el esquema completen la siguiente tabla:

altr h (m )ergí potl

e p (J )Rpdz v ( m

s )

ergí ét

e (J )

ergí totl

e (J ) = e p+ e

Punto A 20 39,200 0 0 39,200

Punto B 19,600 14 19,600

Punto C 5,880 33,320

Punto D 39,200

4. Contesten:

a) ¿En qué punto la energía cinética es mayor?

b) ¿En qué punto la rapidez es mayor?

c) ¿Cuánto vale la energía potencial en ese punto?

elbor l pzrró gráf d l rgí má. Pr llo:

1. Utilicen un color para cada orma de energía.

2. Dibujen primero la barra de energía potencial para el punto A.

3. Representen la barra de energía cinética para el mismo punto encima de la barraanterior.

4. Repitan los pasos 2 y 3 para los puntos B, C y D.

5. Contesten:

a) Cuando el carro va bajando:

i. ¿La energía potencial aumenta o disminuye? ¿Por qué?

ii. ¿Cómo cambia la energía cinética? ¿Por qué?

b) Describan la transormación de energía que ocurre cuando el carro subenuevamente.

c) ¿Se conserva la energía mecánica total en la montaña rusa? Expliquen



167

IICIENCIAS

cll lo gt o l ormó dl txto:

a) La energía cinética que tiene un caballo que corre a 5ms

y pesa 700 kg .

b) La energía potencial de una manzana de 0.5 kg en un árbol a 3 m de altura.

Calculando la rapidez del carro.

¿Cómo podría saber la rapidez máxima

que alcanza el carro?, lo único que se me ocurre

es que como conozco la uerza, que es la de

gravedad, puedo encontrar la aceleración del carro

y, si mido el tiempo del recorrido y la distancia

podría encontrar la rapidez.

¿Y no sabes

nada de la

energía?

La energía es una idea alternativa a la

de la uerza y que algunas veces simplifca mucho los

problemas. Por ejemplo, encontrar la rapidez máxima que

alcanza el carro de la montaña rusa es muy ácil utilizando el

concepto de energía. En el punto más alto la energía mecánica

es puramente potencial y en el punto más bajo, dónde la

rapidez es máxima, la energía es puramente cinética.

Como la energía mecánica se conserva: E p = E c .

Sí ¿pero como

me ayuda eso?

Entonces, ¡Lo único que

necesito conocer es la

altura de la montaña!

Así es. Recuerda

que en las ciencias

siempre se

busca encontrar

explicaciones

sencillas.

Si sustituimos las expresiones

matemáticas de cada una de estas

energías tenemos:

mgh = 12

mv 2

Al despejar la rapidez:

v = 2gh .



169

IICIENCIAS

¿Para qué me sirve lo que aprendí?u lvdt, q tr poz d g dd ro d 10 m d ltr,llg ht l odo d l poz, ¿por qé tr d ro d 3 m dltr o llg l mm proddd?

• Explica el hecho por medio de las transormaciones de energía.

La proundidad a la que se sumerge el clavadista.

Ahora opino que…e motñ r rl o tod l rgí potl grvtol trorm ét; pqñ prt “prd”, y q trorm lor por l ró dl rro o lo rl y o l r.

• Contesten en su cuaderno:

1. ¿Por qué se dice que la energía se “desperdicia” o que hay una “pérdida” deenergía?

2. ¿Qué harían para reducir dicha “pérdida”?

3. En los enómenos naturales, ¿puede anularse totalmente esta “pérdida” deenergía? ¿Por qué?

Para saber más…1.Diccionario de Física (2004).Madrid:Oxford-Complutense.

2.Hewit,Paul.(1994).Física Conceptual .México:Trillas.

1.Hacyan,Shahen.19Mayo2006.Relatividad para principiantes .ILCE.23defebrero

de2007.http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/078/htm/

relativ.htm



170

secuencia 12

Donde quiera que vivamos, hemos sin duda presenciado losenómenos atmoséricos relacionados con la lluvia, es decir, los

aguaceros, las granizadas o incluso las nevadas. Seguramente, enmás de una ocasión, nos han llamado la atención las tormentas derayos o tormentas eléctricas.

En las tormentas eléctricas aparecen siempre los relámpagos,cuya luz es tan brillante que nos puede cegar durante algunosmomentos. Luego del destello, escuchamos el trueno. El lapso quetranscurre entre la luz y el sonido, nos da idea de la distancia a laque se originó el enómeno. Sabemos que entre más tardemos enescuchar el trueno, más lejos se produjo el rayo.

Los rayos son realmente espectaculares; sin embargo, es intere-sante saber cómo y por qué se producen.

Para empezar¡Rayos y centellas!

L l txto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Qué son los rayos?

sesión 1

Txto trodtoro

Los rayos nos sorprenden, asustan y maravillan porsu uerza y espectacularidad.

Ahora ya conoces la uerza gravitatoria entre dos cuerpos de cierta masa. En estasecuencia comprenderás la uerza generada a partir de la interacción entre cargaseléctricas. Valorarás la necesidad de protegernos de las descargas eléctricas naturales.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hy prd-do drt t .

Las cargas eléctricas se encuentran a nuestro alrededor en todomomento. Tu tarea consiste en resolver las siguientes situaciones:

1. Si ocurriera una tormenta eléctrica ahora, ¿qué medidas

tomarías para protegerte de un rayo?

2. ¿Cómo lograrías que un globo se adhiera a la pared sin

pegamento alguno?

3. ¿Cómo evitarías que tu cabello se erice al peinarte?

• Explica tus respuestas en términos ísicos.

¿Qué rayossucede aquí?



171

IICIENCIAS


1. ¿Qué es la electricidad?

2. ¿Por qué se producen los rayos?

3. ¿Qué eectos crees que pueden tener los rayos sobre las personas, plantas y animales?4. ¿Por qué a veces se te erizan los cabellos cuando te peinas?

5. ¿Qué debes hacer para pegar un globo a una pared sin usar pegamento? ¿Por qué?

itrmb pto d vt obr:

1. ¿Saben de alguna persona, comunidad o ambiente natural que hayan sido aectadosen alguna orma por los rayos? ¿Cómo sucedió?

2. ¿Conocen algunas recomendaciones para evitar ser alcanzados por un rayo?Descríbanlos.

3. ¿Qué tienen que ver los enómenos eléctricos con que se te erice el cabello al peinarte

o que consigas pegar un globo en una pared sin pegamento?

Manos a la obra

Actividad UNODrb ómo rg létrmt lgo objto.

• Realicen la demostración:

1. Comenten: ¿Cómo se carga eléctricamente un objeto?

2. Van a necesitar:

a) Peine

b) Trocitos de papel


a) Pidan a un compañero que rote el peine en su cabello seco.

b) Acerquen el peine a los trocitos de papel.

c) ¿Qué creen que sucederá?

d) Observen qué sucede.

4. Contesten:

a) ¿Qué sucede al acercar el peine rotado a los trozos depapel?

b) ¿Creen que se transrió algo la carga de un cuerpo a otro?

c) ¿Cómo llamarían al enómeno mediante el cual un cuerpocargado, al acercarlo al otro, provoca que el segundo también

se cargue?



173

IICIENCIAS

Sabías que…

La uerza eléctrica y la uerza gravitatoria tienen muchas semejanzas y algunas dierencias. Fíjate en esta tabla

elétr Grvttor smjz Dr

Actúa a distancia. Actúa a distancia. ✓

Es directamente proporcional al pro-ducto de las cargas.

Es directamente proporcional al pro-ducto de las masas.

✓

Es inversamente proporcional al cua-drado de la distancia entre las cargas.

Es inversamente proporcional al cua-drado de la distancia entre las masas.

✓

Es atractiva o repulsiva. Sólo es atractiva. ✓

Se maniesta tanto a escala macros-cópica como microscópica.

Se maniesta tanto a escala macros-

cópica como microscópica, pero enesta última es de muy baja intensidad.

✓ ✓

Actividad DOScotry dpotvo: rhlt ltrotáto.

1. ¿Cómo detectarían que un objeto está cargado eléctricamente?

2. Van a necesitar:

a) Bolígrao de plástico vacío, sin tapas ni repuesto.

b) Lápiz con la punta bien alada; debe ser un poco más largo que eltubo.

c) Tubo de ensayo.

d) Un poco de plastilina.


a) Dividan la plastilina en dos partes de distinto tamaño.

b) Fijen el lápiz sobre la mesa con el trozo grande de plastilina; cuidenque quede en posición vertical y con la punta hacia arriba.

c) Peguen el trozo pequeño de plastilina sobre la parte inerior del tubode ensayo, como se observa en la gura.

d) Inserten la parte media del bolígrao en posición horizontal en laplastilina que pegaron al tubo.

e) Coloquen invertido el tubo de ensayo, con el bolígrao pegado, apo-yado sobre la punta del lápiz, de orma que el tubo gire libremente.

4. Respondan en su cuaderno:

a) ¿Cómo detecta el rehilete la carga eléctrica en un cuerpo?

• Van a necesitar este rehilete en la Actividad TRES .

sesión 2



174

secuencia 12

Actividad TRESElectroscopio virtual

aplq l tologí d rhlt ltrotáto.


i. Antes de realizar la práctica contesten en su cuaderno:¿Cómo cargarían eléctricamente un objeto?

ii. En la práctica van a cargar eléctricamente, medianterotamiento, varios cuerpos.

iii. Observarán el eecto que estos cuerpos cargados tienenen el rehilete electrostático construido en la ActividadDOS.

iv. Por último, usarán estos cuerpos para inducir cargaeléctrica en otros objetos pequeños.

1. Mtrl

a) Rehilete electrostático.

b) Dierentes recortes de tela: lana, seda, poliéster, nylon,rayón.

c) Cuerpos a elegir, previamente cargados:

i. Globos pequeños de látex de dierentes colores,infados; tantos globos como tipos de tela hayanconseguido.

ii. Varilla de vidrio o tubo de ensayo delgado de 15 a20 cm.

iii. Bolígrao de plástico sin tapas ni repuesto.

d) Pared lisa y seca.

e) Objetos en los que se inducirá carga:i. Objeto A: Cabellera de un o una estudiante,

recientemente lavada y bien seca.

ii. Objeto B: Recortes de papel de 1 a 2 cm,aproximadamente.

iii. Objeto C: Chorrito de agua contenida en botellaplástica de reresco con agua (600 ml ) y un recipientepara recuperar el agua.

iv. Objeto D: Cáscaras pequeñas de semillas de calabazao girasol tostadas, o paja seca en pequeños trozos.

Los globos, además de vistosos, son materialesque adquieren ácilmente cargas eléctricas.


aplicr tecologí: E s el uso d

e un disposit iv o o una her r am

ient a út il

par a r ec oger , r esumir y ex hibir dat

os, gr áf c as, v ideos, et c ét er a.



175

IICIENCIAS

2. Prodmto

• Soliciten un voluntario para que se rote el globo en sucabello.

a) Formen tres equipos. Cada equipo elija un objeto para sercargado eléctricamente. Pueden escoger entre los globos,la varilla de vidrio o el bolígrao.

b) El equipo que eligió trabajar con los globos deberá cargarlosrotando una zona de cada globo en la misma direcciónusando un tipo de tela dierente. Anoten en la Tabla 1, elcolor de globo que corresponde a cada tela.

c) Los otros dos equipos carguen el objeto elegido rotándoloen la misma dirección con uno de los recortes de tela.

d) Acerquen uno por uno los cuerpos cargados a un extremodel bolígrao del rehilete electroscópico que construyeronen la Actividad DOS . Anoten en sus respectivas tablas qué

sucede en el rehilete.e) Los equipos que trabajaron con la varilla de vidrio o con el

segundo bolígrao repitan los dos puntos anteriores usandootro tipo de tela, y así sucesivamente hasta hacerlo contodos los recortes disponibles. Anoten los resultados paracada recorte en sus tablas.

) El equipo que eligió trabajar con los globos cárguelos denuevo rotándolos con la misma tela. Intenten pegarlos enla pared. Registren cuáles se quedan pegados al menoscinco segundos y cuáles no.

g) Cuando a cada equipo le corresponda observar el eecto delos cuerpos cargados en el agua de la botella, viertan unchorrito muy delgado al recipiente donde se recupera lamisma, desde una altura de unos 50 cm. y, procurando notocarlo, acerquen la varilla, el bolígrao o los globos rotadosa la parte media de este chorrito. Observen qué sucede.

h) Al terminar, cada equipo acercará el o los cuerpos cargadoscon los que trabajó a cada uno de los objetos pedidos parainducir la carga. Anoten en sus tablas lo que suceda encada caso.

Ámbar, en idioma griego, se dice elektron;de ahí proviene la palabra electricidad, tanconocida por todos hoy en día.



176

secuencia 12secuencia 13. Resultados

• Anoten sus observaciones en la tabla de resultados propuesta.

TaBLa 1. cueRPO caRGaDO cOn eL Que TRaBaJÓ eL eQuiPO: a: Globo d olor

cOLORDeL

GLOBO

TeLacOn LaQue seFROTÓ

¿sePeGaa La

PaReD?

¿QuÉ TanTO GiRasu ReHiLeTe

eLecTROsTÁTicO?0= no gr,

1= Gr poo,2= Gr mho

eFecTO en:

cblloTrozo d

pplchorrtod g

cárd

mll

Rojo

azl

Vrd

amrllo

Blo

TaBLa 2. cueRPO caRGaDO cOn eL Que TRaBaJÓ eL eQuiPO: B: Vrll d vdro_________c: Bolígro _________

TeLa cOnLa Que

se FROTÓ

¿QuÉ TanTO GiRasu ReHiLeTe

eLecTROsTÁTicO?0= no gr, 1= Gr poo,

2= Gr mho

eFecTO en:

cblloTrozo d

pplchorrto d

gcár d

mll



177

IICIENCIAS


dido

Ahor a sabes que los ob

jet os se c ar gan

eléc t r ic ament e c uando se ac er c a

n a un

ob jet o pr ev iament e c ar gad

o. ¿C ómo t e

ay uda la t ec nologí a qu

e aplic ast e par a

r esolv er el pro blema? E x plic a t

u r espuest a.


• Todos tomen nota de los resultados obtenidos por los demás equipos, y luegocontesten las siguientes preguntas:

a) ¿Con qué tipo de tela se produce mayor carga al rotar los objetos? Expliquen.

b) ¿En qué casos los cuerpos cargados atraen a los objetos? ¿Por qué?

c) ¿En qué casos se repelen? ¿Por qué?

d) ¿Qué sucede si acercamos dos globos rotados con la misma tela?

e) ¿Por qué se adhieren los globos a la pared?

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de la práctica en sus cuadernos.

itrmb opo obr:

a) La naturaleza de las cargas eléctricas.

b) Expliquen con sus palabras el enómeno de inducción electrostática.



178

secuencia 12

Para terminarL l txto. Pog pl tó ómo lo ryo rlo o lmló d rg létr.

sesión 3

Y… ¿qué rayos es un rayo?Cuando los objetos se rotan, se acercan o seponen en contacto con cuerpos cargados, suelenadquirir carga eléctrica.

A veces, hay nubes que se acercan mucho aotras, ya que son empujadas por el viento. Lasnubes bajas también pueden rotarse contra lasmontañas. Este rotamiento hace que se cargueneléctricamente. Cuando dos nubes cargadas seacercan lo suciente al suelo o chocan entre ellas,las uerzas eléctricas entre estos objetos es tan

grande que vuelven al aire conductor y seproduce, en consecuencia, una descarga eléctricagigantesca que lo calienta de manera tan rápida yexplosiva que lo hace brillar. En el enómeno, queinvolucra una gran carga eléctrica, intervienendiversas ormas de energía: luminosa, eléctrica,caloríca y sonora.

Si un rayo llega a tocar un árbol, una personao un animal, la carga recibida quema todo lo queatraviesa en su camino hacia el suelo. Lasconsecuencias suelen ser atales.

Para lograr que la enorme carga eléctrica delos rayos sea conducida a tierra lo antes posible, yevitar que en su camino golpee a un ser vivo, seusan los metales, ya que son materiales adecuadospara conducir una descarga eléctrica. Además,cuando un objeto es puntiagudo, se avorece eltransporte de las cargas eléctricas hacia esa zona.

Con los conocimientos anteriores se diseñaron los pararrayos, los cuales son tubos de metal colocados enlos techos de los edicios altos o en casas ubicadas en la cima de los cerros, que atraen a los rayos. Estos tubosse conectan a un cable que se introduce proundamente en la tierra. Si hay una tormenta eléctrica, es muchomás probable que el rayo se descargue por el pararrayos.

No sólo los pararrayos utilizan la propiedad conductora de los metales. Los aviones,por ejemplo, al tener el uselaje metálico, pueden estar a resguardo de los rayos, puesla descarga será conducida por el metal hacia uera de la aeronave, evitando daños alos tripulantes, pasajeros, causando una tragedia.

Lo esencial para ponernos a salvo es procurar que el rayo tenga una vía paradescargarse que esté lejos de nosotros, y hacer lo posible por no atraerlo.

Txto d ormlzó

Los pararrayos evitan que las construccionessuran daños al momento de caer un rayo.

colt tdoro protrr lgfdo dplbr omofuselaje .



179

IICIENCIAS

Rl lo gt dro:

1. ¿Cómo instalarían un pararrayos en sus casas?2. ¿De qué material lo harían?

3. Elaboren un dibujo que muestre la orma en que instalarían el pararrayos.

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Las cargas eléctricas se encuentran a nuestro alrededor en todo momento. Tu tarea

consiste en resolver las siguientes situaciones:

1. Si ocurriera una tormenta eléctrica ahora, ¿qué medidas tomarías para protegertede un rayo?

2. ¿Cómo lograrías que un globo se adhiera a la pared sin pegamento alguno?

3. ¿Cómo evitarías que tu cabello se erice al peinarte?

• Explica tus respuestas en términos ísicos.”

Rlv l problema t dro. Pr llo:

• Elabora una tabla como se muestra.

1. Evitar ser alcanzado por un rayo

¿Qué hacer? ¿Qué no hacer? ¿Por qué?

2. El cabello erizado al peinarme

¿Cómo lo evitas? ¿Por qué?

3. El globo pegado a la pared sin pegamento

¿Cómo lo haces? ¿Por qué?


Corría el año de 1752 cuando Benjamin Franklin, estando de viaje en Francia, llevóa cabo un temerario experimento en el que, mediante una cometa que tenía unalambre metálico y una llave atada al extremo del hilo de seda que él sostenía ensus manos, demostró que las nubes están cargadas de electricidad, pues al tocar lallave saltaron centellas.

El descubrimiento de la electricidad en las nubes le permitió desarrollar el pararrayos,cuya ecacia dio lugar a que en 1782, en la ciudad de Philadelphia, se hubieseninstalado ya 400 de estos dispositivos.

Franklin sintió siempre una enorme curiosidad por los enómenos naturales. Estudió,por ejemplo, las tormentas que se orman en el continente americano, e identicópor vez primera la corriente marina cálida que surge del Golo de México y se dirigeal Atlántico Norte. Inventó también los anteojos biocales.

Benjamín Franklin nació el 17 deenero de 1706 en Boston, EstadosUnidos. Fue político, cientíco einventor. Murió en Philadelphia el17 de Abril de 1790.



180

secuencia 12erb, o l ormó tror, txto brv obr l mport dprvr dt drt l tormt létr.

• Utilicen los términos inducción y carga electrostática.

Refex ión sobr e lo ap

r endido


al inic io de la

sec uenc ia sobr e c omo pr ot eger t

e ant e una

t or ment a eleéc t r ic a. ¿E x ist e

n di er enc ias

ent r e lo que pensabas

y lo que sabes

ahor a? Just ic a t u r esp

uest a.

¿Para qué me sirve lo que aprendí?al lo gt vto odrdo l tro tr rglétr:

. edr rllo.

. Obrvr hp, hr rjdo y tr drg létr lqtrt l étr l oh.

. cmr por l lombr y tr drg létr l prll d lprt.

v. sldr pro d mo y tr drg létr.

1. Respondan en su cuaderno:

a) ¿Qué tienen en común estos eventos y un rayo?

b) ¿Qué podemos hacer para prevenir una descarga eléctrica al saludar auna persona?

2. Para responder, utilicen el término inducción electrostática.

Los vehículos con carrocería metálica pueden ser un buen reugio antetormentas eléctricas. Es importante no tocar el volante ni encender la radio omanipular los controles, y conservar las manos sobre el regazo.

Pr rptlr lotdo d ls olt l

progrm: Fenómenos electrostáticos lprogrmó d l rdtltl edt.



181

IICIENCIAS

Lo que podría hacer hoy…elbor pl omtro d protó pr tormt létr. Pr llo:

1. Elaboren un mapa de la zona en la que viven.

2. Identiquen en el mapa las zonas en las que:

a) Se mueve la mayor parte de la población.b) Existen zonas de peligro potencial donde hayan varillas, árboles o agua que puedan

atraer rayos.

c) Existen zonas donde se pueda proteger la población durante una tormentaeléctrica como:

i. Lugares protegidos con pararrayos.

ii. Lugares bajos y alejados de estructuras riesgosas.

3. Averigüen cuál es la altura a partir de la cual los pararrayos son obligatorios, segúnel reglamento de construcción vigente y aplicable.

4. Comuniquen su plan comunitario a las autoridades correspondientes.

Para saber más…1. Félix, Alejandro, et al . (2001). Lecciones de Física . México: CECSA

1. University Corporation for Atmospheric Research. 5 de noviembre de 2003. Tipos

de relámpagos . University Corporation for Atmospheric Research. 22 de febrero de

2007. http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Atmosphere/tstorm/lightning_

types.sp.html

Las medidas de prevención disminuyen sensiblemente los riesgos de tener un percance atal a causa de un rayo.



182

secuencia 13

El imán puede parecernos curioso y divertido: atrae ciertos objetosmetálicos, que se quedan pegados a él. Si bien algunos materiales sonatraídos o repelidos por el imán, otros no se ven aectados.El enómeno de la atracción ue conocido por los chinos hace más de

2,500 años. Los persas llamaron piedra imán a la roca que mostrabaesta propiedad. Tiempo después, los griegos nombraron magnetita almineral que obtenían de la región asiática de Magnesia, y que teníala cualidad de atraer metales.El estudio del magnetismo nos ha permitido desarrollar aparatos einstrumentos que acilitan diversas tareas humanas. Por ejemplo, los

barcos y los aviones cuentan con sistemas deorientación basados en la ubicación de los puntoscardinales de la Tierra: norte, sur, este y oeste.Esto puede lograrse usando la brújula, dispositivoque, aectado por el magnetismo terrestre señala

siempre hacia el norte de la Tierra.


• Antes de la lectura contesta: ¿Qué es un imán?

sesión 1

Txto trodtoro

Nuestro planeta tiene una evidente hermosura, ade-más de múltiples características ísicas visibles, perotambién posee atributos no visibles.

Ahora sabes la dierencia entre interacciones de contacto y a distancia. En esta secuenciarevisarás cómo ocurren las interacciones asociadas a las uerzas magnéticas. Tambiénvalorarás la importancia de la brújula como instrumento para la orientación.

Consideremos lo siguiente…a otó prt l problema q rolvrá o lo q hyprddo drt t .

T h xtrvdo lgr r d

l ot l tdo d Tmlp.

¿cómo otrrí dpotvo pr

dtrmr l dró q db

mr pr llgr l mr? ¿cómo

tlzrí dpotvo?

¿Un planetamagnético?

colt t

doro pr

otrr l

gfdo d

plbr omo

cualidad .



183

IICIENCIAS


1. ¿Qué signica orientarse?

2. ¿Qué dispositivo usarías para orientarte?

3. ¿Qué propiedad de los imanes emplearías para elaborar un dispositivo para orientarte?¿Cómo emplearías esta propiedad en la elaboración del dispositivo?

4. Expliquen por qué los objetos imantados se atraen o se repelen.

itrmb pto d vt:

• ¿Por qué las brújulas tienen propiedades magnéticas?

Manos a la obraActividad UNO

idtfq l tro mgét.• Realicen la demostración:

1. Comenten: ¿Qué tipos de interacción magnética se pueden observar entre dos imanes?

2. Van a necesitar:

a) Dos imanes en orma de barra.

b) Caja de clips.


a) Pidan a un compañero que tome ambos

imanes y los acerque por los extremos,que son de color dierente.

b) ¿Qué creen que sucederá?

c) Observen qué sucede.

d) Repitan el paso anterior pero ahoraaproximen los imanes por los extremos delmismo color.

e) ¿Qué creen que sucederá?

) Observen qué sucede.

g) Tomen un clip y acérquenlo al extremo deuno de los imanes.

h) Tomen un segundo clip y acérquenlo alextremo libre del primer clip y asísucesivamente, ormando una cadena,hasta que llegue el momento en el que elúltimo clip ya no se sostenga.

i) ¿Cuántos clips creen que se sostengan enla cadena?

j) Cuenten los clips que se sostuvieron.

Vílo tr sPr rordr l bó dl

tdo d Tmlp o rpto

l Golo d Méxo, olt l

s 1: Espacios compartidos

d t lbro d Gogrí d Méxo

y dl mdo.



185

IICIENCIAS

e dro:

1. Describan las ormas para producir imanes articiales.

2. Menciona un material que conozcas que no sea imantable.

magnéticas de un imán natural. Como sucede con las uerzas eléctricas, la uerza magnéticaes una interacción a distancia que produce un campo alrededor delos cuerpos.

Hay materiales áciles de imantar, como el hierro o elníquel; otros son más diíciles, como una tela o el cartón.Aunque muchos imanes articiales son metálicos, también

los hay de cerámica u otros componentes, pero no son tancomunes.

Todo imán, natural o articial, independientemente desu orma o tamaño, tendrá siempre dos regiones o zonasidenticables, que se llaman polos. En los polos de un imán,se observa la máxima intensidad del campo magnético. Poracuerdo, igual que se habla de carga eléctrica positiva onegativa, en los imanes hablamos de polo norte y polo sur.Lo mismo que en las cargas eléctricas, los polos iguales serepelen y los polos opuestos se atraen. Si partimos un imánen dos, las partes tendrán de nuevo dos polos, y así

sucesivamente. Es decir, no es posible obtener un imán conun único polo magnético, por diminuto que sea.

La Tierra posee un campo magnético propio, el cual propicia las antásticas auroras boreales o australes, según se observen en la región polar ártica, alnorte, o antártica, al sur.

Vílo tr s

Rrd q l tro

dt l rvt l s

6: ¿Por qué cambia el movimiento?

C ampo: Región del espac io que

muest r a la inuenc ia de alguna uer za.

P or e jemplo, podemos hablar del

c ampo eléc t r ic o que r odea una c ar ga y

del c ampo magnét ic o que r odea un

imán.

Imant ar : P r oc edimient o por el c ual

algunos ob jet os adquier en pr opiedades

magnét ic as.

P olo: Z ona de un imán donde la

at r ac c ión magnét ic a es más int ensa;

en c ualquier imán se pueden ident ifc ar

siempr e dos polos.



186

secuencia 13secuencia 1

Actividad DOSImanes en acción

utl hrrmt y prodmto pr mtr lgo objto.

i. Contesten: ¿Cómo imantarían un objeto metálico?

ii. Realicen la práctica:

1. Material

a) Imán en orma de barra.

b) Imán en orma de herradura.

c) Imán pequeño y plano.

d) Dos objetos metálicos, por ejemplo, un clavo y una moneda.

e) Dos objetos pequeños de plástico o unicel, por ejemplo una tapa de reresco.

) Dos objetos de madera, por ejemplo, un lápiz pequeño y un taquete de bra omadera.

2. Procedimiento

expr a: imtó por rotmto

a) Imanten cada uno de los objetos rotándolos en la misma dirección con uno delos extremos del imán de barra.

b) Observen lo que sucede al acercarlos entre sí.

expr B: imtó por dó

a) Intenten imantar cada objeto al colocarlo entre los dos extremos de un imánde herradura sin que toque el imán y dándole unos pequeños golpecitos.

b) Comprueben el grado de imantación de cada objeto acercándolo al imánpequeño y plano.

c) Observen y registren el grado de imantación detectado.d) Alejen el imán de herradura de los objetos y repitan el paso b.

ne va des treza empleada

u tilizar herramie tas y procedimie tos: D emost r ar c onoc i mi ent o d e

l a ut i l i z ac i ón d e apar at os, equi pos, her r am

i ent as, pr oc ed i mi ent os y

esc al as o d i sposi t i v os d e med i d a

¿Es posible imantar cualquier objeto?



188

secuencia 13secuencia 1

Para terminar¡Qué planeta tan atractivo!

L l txto. Pog tó ómo o brújl.

¿Polos magnéticos vs. polos geográfcos?

Txto d ormlzó

Siempre encontramos brújulas en el puente demando de un barco, el cuarto de control de unsubmarino, la cabina de pilotos de un avióno helicóptero, o el panel de instrumentos de

algunos automóviles y camiones.

En la actualidad los polos magnéticos y geográcosterrestres no coinciden. Esta dierencia se conocecomo declinación magnética.

El movimiento del magma produce el campo magnético dela Tierra, así como la erupción de algunos volcanes.

Ecuador

NorteGeográfco

SurGeográfco

NorteMagnético

SurMagnético

coxó o Gogrí

Pr rordr ómo ortr y l

oordd gográf rv l s

2: El mundo en que vivimos d t lbro d

Gogrí i d Méxo y l mdo.

El magnetismo es un enómeno natural del cual lahumanidad ha tomado ventaja mediante diversasaplicaciones. Una de ellas es el diseño de instrumentos paralocalizar puntos o direcciones especícos en la Tierra.

Los antiguos marinos ya sabían que la piedra imán seorienta en una dirección denida, lo que permitíadeterminar los puntos cardinales. Esta característica seaplicó sistemáticamente y surgieron las primeras brújulas.

Se trata de un dispositivo que consiste en un imán en ormade aguja, que puede girar libremente sobre un eje jo.Si ponemos una brújula junto a un imán esta se va a

orientar, naturalmente, en la dirección N-S del imán.Si retiramos el imán, la brújula se orientará en direcciónnorte-sur de la Tierra, ya que ésta es un gigantesco imán,que tiene, como cualquier imán, dos polos. Eectivamente,así como la Tierra tiene un Polo Norte y un Polo Surgeográcos, también tiene polos norte y sur magnéticos.

El magnetismo terrestre se debe a que el núcleo de laTierra está ormado por gran cantidad de hierro y otros

metales a muy alta temperatura, por lo que se encuentranen estado líquido. Debido a la rotación de la Tierra, elmagma se encuentra en constante movimiento y estoorigina el campo magnético terrestre, que se encuentraalineado, aproximadamente, en la dirección del eje terrestre.

Con el tiempo, el campo magnético de la Tierra hacambiado su polaridad: a veces, el polo norte magnético haestado cerca del Polo Sur geográco (tal como es ahora);otras, cerca del Polo Norte geográco. Tal enómeno recibeel nombre de reversión geomagnética. Se estima que laúltima reversión ocurrió hace unos 780,000 años.Las brújulas actuales suelen orecer la posibilidad de corregirla declinación magnética para poder indicar los polosgeográcos en vez de los polos magnéticos.

sesión 2



189

IICIENCIAS

comt l gt to:

1. Si nos colocamos mirando hacia el Sol durante elamanecer y tenemos una brújula en las manos,¿hacia dónde apunta su aguja, a la derecha o a laizquierda? ¿Por qué?

2. ¿Tienen los polos geográcos alguna relación conla localización de los polos magnéticos o es unasimple coincidencia temporal?

3. ¿Qué utilidad tienen las brújulas?

Actividad TREScotry dpotvo: pr ortr:Brújl. Pr llo:

• Cómo construirían una brújula sencilla?

1. Necesitan:

a) Corcho de botella o pelotita de unicel.

b) Aguja gruesa.

c) Dedal.

d) Tina pequeña con agua a la mitad.

e) Imán potente de barra de acero.

) Barniz de uñas o pintura color rojo.

g) Cartulina o cartoncillo.


a) Imanten la aguja.

b) Atraviesen con la aguja transversalmente elcorcho por el centro. ¡Háganlo con cuidado yprotegiéndose con el dedal!

c) Coloquen el corcho en el agua para dejarlofotar libremente.

d) Observen cómo el corcho y la aguja toman unaposición denida.

e) Orienten su cuerpo de manera que la manoderecha apunte hacia donde observamos el Solal amanecer, es decir, al oriente o este.

) Coloquen la brújula rente a ustedes. Noten quela aguja de la brújula debe estar apuntandohacia el rente, que es el norte.

g) Pinten con el barniz de color rojo el extremo delagua imantada que apunta hacia el rente paradistinguirlo del sur.

Se dice que los chinos utilizaron algo muy parecido desde el año 2000 a. de C.

N

S

O E



190

secuencia 13

Reex ión sobr e lo

apr endido

¿C ómo ut ilizar í as el

disposit iv o que

ac abas de c onst r uir

par a r esolv er el

pro blema?

3. Usen su brújula sencilla para identicar la orientación del salón. Para ello:

a) Elaboren un letrero con una hoja blanca para cada punto cardinal: norte, sur, estey oeste.

b) Coloquen las brújulas separadas rente al pizarrón. ¡Recuerden que las agujasimantadas no deben estar muy cerca unas de otras!

c) Observen que todas las brújulas apuntan más o menos en la misma dirección.d) Identiquen la orientación del salón.

e) Coloquen los letreros correspondientes a cada punto cardinal sobre las paredes,conorme se indica en las imágenes.

comt l gt prgt:

1. ¿Qué es la brújula y cómo unciona?

2. ¿Qué ventajas tiene orientarse mediante una brújula respecto a otros métodos comola observación de astros celestes?

Si estás dentro del salón de clase, ¿sabes hacia dónde está el norte?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema “Te has extraviado en un lugar cerca de la costa en el estado de Tamaulipas, ¿Cómoconstruirías un dispositivo para determinar la dirección en que debes caminar parallegar al mar? ¿Cómo utilizarías ese dispositivo?”

Pr rolvr l problema . ott t dro:

1. Qué dispositivo usarías para orientarte?

2. ¿Cómo lo construirías?3. ¿Cómo lo utilizarías para orientarte y llegar al mar?


Rev isa lo que pensabas al inic io de la sec uenc ia sobr e

c ómo or ient ar se. ¿E x ist e di er enc ia ent r e lo que pensabas

y lo que sabes ahor a? E x plic a t u r espuest a.

Pr rptlr l

otdo d l

olt l progrm:

Un planeta magnético

l progrmó d l rd

tltl edt.



191

IICIENCIAS

¿Para qué me sirve lo que aprendí?T mtr plm poyd obr b q mt vrtl, q prtmt hy rz q vt q g.

• Contesta en tu cuaderno:

a) ¿Por qué la pluma no se cae a los lados?

b) ¿Qué uerzas actúan sobre la pluma?

c) Señala las uerzas en un esquema con sus nombres.

Lo que podría hacer hoy…¿D qé mr o podmo ortr, tto l dí omo l oh, ootármo o brújl?

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.

La Estrella Polar

Para saber más…

1. Allier Cruz, Rosalía Angélica, et al . (2005). La Magia de la Física. Tercer Grado . México: McGraw-Hill

1. Otaola, Javier A., et al. El campo geomagnético: un elemento importante en las relaciones solar-terrestres.

ILCE. 22 de ebrero de 2007. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/114/htm/

sec_7.htm

2. University Corporation or Atmospheric Research. 5 de noviembre de 2003. Descubrimiento de los

Cinturones de Radiación . University Corporation or Atmospheric Research. 25 de ebrero de 2007. http://

www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Magnetosphere/radiation_belts_discovery.sp.html



192


El Sol DoraDo Domingo 22 de abril de 2007

Para empezarPrototipo de un puente colgante

L l x.

• Antesdelalectura,comentenquépuentesconocenycómocreenqueestánhechos.

SESión 1

Después de que el huracán Stan devastó el puenteinternacional ‘Rodolo Robles’, que conecta a Méxicocon Guatemala, se permite por seguridad, solamenteel paso a peatones, bicicletas y motocicletas. El puenteúnicamente unciona 12 horas, de siete de la mañanaa siete de la tarde, por lo que el intercambio comercialha quedado totalmente paralizado. Incluso algunasagencias aduanales que operaban aquí han tenido quecerrar sus puertas debido a la alta de empleos, ya quetodos los trámites de importación y exportación losrealizan ahora por el puente ‘Suchiate II’. Además, elpoco turismo entre ambos países y los miles demigrantes que regresan de Estados Unidos hacia lasnaciones centroamericanas para pasar el fn de año ovacacionar, ya no atraviesan por el puente ‘RodoloRobles’ sino por el puente ‘Talismán’.

Demanda la sociedad reconstruir puente fronterizo

Un modelo de puentepara representar las

fuerzas que actúan en él

Esta situación es grave, por lo que se ha solicitado que las autoridades estatales y ederales reparen y pongan otra vezen uncionamiento del puente.

Por otra parte, en Tecún Umán, Guatemala, la situación todavía es peor: el sector comercial ha empezado a protestar

y ha solicitado la intervención del gobierno ederal de su país, en demanda de la reapertura y reconstrucción delpuente. Esta situación prácticamente los ha llevado a la ruina económica, porque ninguna actividad que se realiceen los puentes “Suchiate II” y en el “Talismán-El Carmen” les benefcia.

Las ciudades ronterizas tanto Ciudad Hidalgo, en el estado de Chiapas, y Tecún Umán, Guatemala, basan sueconomía en el intercambio comercial a través del puente “Rodolo Robles”, razón por la cual les urge reactivartodos sus servicios. De no ser así, el cierre de negocios y la consecuente pérdida de empleos, seguirá en detrimentodel bienestar social y la seguridad de los habitantes.

En principio, se requiere hacer las evaluaciones técnicas de cada una de las partes del puente, ya que a simple vistase perciben serias irregularidades en el puente.

Por estos motivos, la sociedad chiapaneca demanda que los gobiernos ederal y estatal reconstruyan el puente y desazolven del río Coatán antes de que llegue la próxima temporada de lluvias y huracanes.

Enoctubrede2005,elHuracán‘Stan’,dañó34puentesEnChiapas,dejandoaisladasamásde200milpersonasenpocomásde100comunidades.



193

IICIENCIAS

Alolargodelassecuenciasdelbloque,hastrabajadoenladescripciónyrepresentacióndelasdierentesmagnitudesísicas.Enesteproyectoanalizarásquéuerzasparticipanenlaestructuradeunpuente.Conlainormaciónobtenidaelaborarástupropiopuenteaescalaconmaterialessencillosy,deestamanera,observaráslasuerzasqueactúanenél.Valorarásentonceslautilidaddelacienciaylatecnologíaparalaconstruccióndepuentes.

Consideremos lo siguiente…L l poblem qu pl. c l bj qu l p pá ñ u ppu lu.

L m p u pí áf, l puul l mp p l mu.

¿Qué p b m u p l ñ u pu?¿cm u u pu?

c l m qu b l uz ¿Quéu pí p p u u bf l mu?

Lo que pienso del problema rp u bá:

1. ¿Cuáleslautilidaddeunpuente?

2. ¿Qué consecuencias económicas y sociales ha traído a las comunidades el maluncionamientodelpuenteinternacional“RodoloRobles”?

3. ¿Quétipodeuerzasintervienenenlaconstruccióndeunpuente?

4. ¿Qué se debe tomar en cuenta para la reconstrucción del puente internacional“RodoloRobles”?

recued que p el egisto de tus ctividdes:

Utiliza un cuaderno, libreta o carpeta como bitácora.

Lleva ahí un registro ordenado de lo que piensas del problema, de los

textos consultados, de las entrevistas que realices, de los datos y objetos

encontrados.

Estas anotaciones te serán muy útiles para elaborar el inorme del proyecto.

SESión 2Manos a la obraPlan de trabajo

Recuerda que el Plan de Trabajo explica las actividades que tendrás que

realizar, organizadas en ases.



IICIENCIAS

195

1.Respondan:

a) ¿Qué lecturas y actividades del bloque nos pueden servir para identicar lasuerzasqueactúanenunpuente?

b)¿Quéelementossedebentomarencuentaparadiseñarunpuente?

c)¿Quédiseñosdepuentesexisten?

d)¿Quématerialesseempleanparaconstruirlospuentes?

e)¿Quéuncióntienenlasdierentesseccionesdeunpuente?

)¿Cómoaectaunsismoalaestructuradeunpuente?

2.Consultenlasreerenciasqueconsiderennecesariasparaidenticareltipodepuentes

ysuscaracterísticas.Puedenconsultarlasreerenciasqueselistanabajo.Paraello:a)Dividanlaslecturasentretodoslosequipos.

b)Cadaequipobuscaráysintetizarálostextosrevisadosensubitácora.

c)Expondránunasíntesisdelainormaciónconsultadaalrestodelgrupo.

3.Elijanlasestrategiaspararevisarysintetizarlainormacióndocumentalinvestigada.

Algunas reerencias de interésCienciasII.ÉnasisenFísica:

1.Secuencia 4: ¿Cómo caen los cuerpos?

2. Secuencia 7: ¿Por qué se mueven las cosas?

2.Secuencia 8. ¿Cuáles son las causas del movimiento?

GeograíadeMéxicoydelmundo:

1. Secuencia 3: Un recorrido por México.

1.Puentes

1.Tagüeña,Carmenet al.(1999).Física .México:Santillana.

2.AllierCruz,RosalíaAngélicaet al.(2005).La Magia de la Física.Tercer Grado. México:McGraw-Hill.

1.DiarioElPaís. Los puentes, clasifcación.23Febrero2007.http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-005302/contenido/9_clasicacion_puentes.htm

2.Genescá,Joan. Más allá de la herrumbre III.Corrosión y medio ambiental.ILCE.23Febrero2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/

masalla3.htm

Recuerda que en esta ase recopilarás inormación documental útil para el

desarrollo del proyecto. Te damos algunas reerencias de lo que sabes para las

consultes.



IICIENCIAS

197

P hce sus entevists:

Elaboren y lleven por escrito cuatro o cinco preguntas clave para guiar sus

entrevistas. Por ejemplo, ¿cuándo se construyeron los puentes de esta región?,

¿qué necesidades han cubierto dichos puentes?, ¿qué uerza pueden soportar?,

¿cómo se sostienen?

Utilicen una grabadora, una libreta pequeña de notas o bien, su bitácora para registrar la inormación durante la entrevista.

al temin sus entevists:

Reúnanse con todo el equipo y seleccionen la inormación útil para resolver el

problema.

Valoren las coincidencias en las respuestas de los entrevistados. Una tabla de

datos puede ser de gran ayuda.

clfqu l m b u l :1.Reúnanlasentrevistasdetodoslosequipos.

2.Enunatabladedatosintegrenlainormacióndecadalugarvisitado.Observenelejemploacontinuación.

Fu m

Pu qu h m ll

Fuz qup

Ml b

vj p lmu

3.Elaborenunresumendelainormación.

Fase III. ¿Cómo contribuir a la solución del problema ?cu u ml pu mu.

SESión 4

P elbo un mquet o un modelo:

Decidan el tipo de construcción que van a realizar.

Identifquen las principales características que se deben tomar en cuenta.

Decidan los materiales que van a usar.

Hagan un boceto o diagrama de la construcción en papel:

• Utilicen los diagramas y los textos consultados.

• Tomen en cuenta las partes que se construirán por separado.

Utilicen pegamento para madera para unir los dierentes palillos, cartón,

cuerdas o hilos.

Ensamblen las partes que construyeron por separado.



198


elú l pu mu u. P ll:

1. ¿Quépartedelpuenteuelaquelescostómástrabajoarmar?

2. Sabiendoquecadapartedelaestructuradelpuentetieneunaunciónespecíca:

a) ¿cuáleslaestructuradelpuentequenopuedeserfexible?¿Porqué?b) ¿Quéestructuradelpuentepermitefexibilidad?

3. Opinenacercadeltipodepuentequeconsiderenmásadecuadoparasucomunidad.

Para terminar

cmuqu l ul qu bu. P ll:

1.Determinen de los productos desarrollados durante el proyecto cuáles quierencomunicar,porejemplo:síntesisdeinormaciónsobrelaconstruccióndelospuentes,tiposdepuentesysuscaracterísticas,sistemasdeuerzasquetrabajanenunpuente,materialesdeconstruccióndepuentes,reportesdeentrevistas;etcétera.

Dierentespasosparalaconstruccióndeunpuentecolgante

SESión 5

Recuerda que en esta ase se utiliza la inormación obtenida hasta ahora a fn

de desarrollar un producto que de a conocer el problema y posibles soluciones.

Recuerda que en esta etapa elaborarás un reporte de investigación y

encontrarás la manera más apropiada de presentar tu producto

terminado a la comunidad.



IICIENCIAS

199

2.Puedenelaborarunreportequecontenga:

a) Introducción:Expliquenelpropósitodelproyecto.

b)Desarrollo:Describanelprocedimientoquesiguieronparaelaborarelpuenteenminiatura,enatizandolasuerzasquedebenconsiderarseensuconstrucción.

c)Conclusiones:Realicenundibujodesupuente,dondeindiquenlasuerzasque

actúanenél.Paraello:i. Enel dibujo señalenloscomponentes siguientes: cables, tirantesverticales,

soportes,tablero,

ii.Confechas,indiquenlasuerzasqueactúanencadaunodeloscomponentesnombrados.

3.Organicenensuescuelaunapresentaciónpúblicadelasmaquetasdelospuentesconstruidas.

4.Presentenalasautoridadesdelaescuelaelprototipoelegidoysusventajas.

5.Organicenconlosasistentesunintercambiodeopinionessobrelaimportanciadelas

víasdecomunicación,sucuidadoymantenimiento.

Lo que aprendimoselú l p u l p.

• Respondanensubitácora:1. Sobrelospuentesysuscaracterísticas:

a) ¿Quéaspectosoactoressetomanencuentaparadiseñarunpuente?

b) ¿Quéuerzasdebenconsiderarseensuconstrucción?

c) ¿Qué tipo de puentes han visto en poblaciones o carreteras cercanas a tucomunidad?

d) ¿Québeneciosseobtienenconlaconstruccióndeunpuente?

2. Sobreeltrabajorealizado:

a) Escribanlasdicultadesquetuvieronpararealizarsuproyecto,lascausasycómolasresolvieron.

b) ¿Quéueloquemáslesgustóduranteelproyecto?

c) ¿Sesientensatisechosdeltrabajorealizado?¿Porqué?

d) ¿Cómomejoraríansumodelodepuente?

Recuerda que aquí evaluarás aprendizajes y la contribución de tu producto

para resolver el problema.



200


Revisión de secuencias

I. Lee atentamente los siguientes casos. Subraya la expresión que contiene larespuesta correcta.

1. Un niño lanza una bola de lodo que cae al suelo a cinco metros de distancia.¿Cuál de las armaciones es adecuada para describir el cambio en el estadode movimiento de la bola?

a) Caedebidoaunauerzaqueactúaadistancia.b) Caeporque,alestarhechadetierrahúmeda,regresaallugaralquepertenece.

c) Caedebidoaunauerzaqueactúaporcontacto.d) Caeporqueseacabalauerzaqueseleaplicóalserlanzada.

2. ¿En cuál de las siguientes situaciones no actúa una uerza?

a) Unautomóvilrenaalacercarseaunalto.b) Unapelotasedeormaporunmomentoalchocarconunaraquetadetenis.c) Unanaveconelmotorapagadoviajaenelespacioconmovimientorectilíneo

uniorme.d) Unimánatraeunclipdemetalylomuevedesuposición.

II. Aplica tus conocimientos para elegir la respuesta correcta.

3. Una caja se encuentra en reposo sobre la supercie de un plano inclinado.¿Cuál es el diagrama de uerzas que representa la situación descrita?

Las fuerzas.La explicación de los cambios

a) b) c) d)



201

IICIENCIAS

4. La uerza que actúa sobre una bala cuando se dispara un rife es de 27 N,mientras que la uerza que actúa sobre el rife es de -27 N. ¿Cuál es el valorde la uerza resultante?

a)0N b)1N c)54N d)729N

5. Sobre una caja actúan dos uerzas concurrentes. ¿Cuál es la uerza resultantede este sistema?• Tomaencuentaquelaescaladelosvectoreses:1cm=1N

4N

2.5N

a)3N b)6N c)180N d)-3N

6. Al jalar un costal lleno de rutas recibes la ayuda de varios amigos. Comoresultado de esto, la uerza ejercida sobre el costal se multiplica por tres.¿Cómo varía la aceleración del costal?

a) Sereducealamitadb) Sequedaigual

c) Seduplicad) Setriplica

7. De las siguientes situaciones, ¿cuál no corresponde a un par de uerzas deacción y reacción?

a) 1b) 2c) 3d) 4e) Ninguna

ElpieempujalaTierra.LaTierraempujaalniño.

Elcoheteempujaalgas.Elgasempujaalcohete.

Elmartillogolpealalata,lalatasedeormayempujaalmartillo.

LaTierraatraealhombre.ElhombreatraealaTierra.

1 2 3 4




202

8. ¿Cuál de las siguientes grácas describe la relación entre la distancia y lauerza de atracción gravitacional?

a) ib) iic) iii

d) iv

Distancia

0 2 4 6

30

25

20

15

10

5

0

F u e r z a

ii

Fuerza

0 2 4 6

6

5

4

3

2

1

0

iii

Distancia

0 2 4 6

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

F u e r z a

i

Distancia

0 1 2 3 4 5 6

iv

6

5

4

3

2

1

0

III. Subraya el argumento más adecuado para contestar las situaciones planteadas:

9. ¿Cuál de las siguientes armaciones sobre la uerza de atracción gravitacionales incorrecta?

a) ElSolejerceunauerzadeatracciónsobrelaTierra.b) Unapersonanoejerceuerzadeatracciónsobreotra.c) Lalunaejerceunauerzadeatracciónsobrenosotros.d) LaTierraejerceatracciónsobreloscuerposquecaenlibremente



IICIENCIAS

203

10. ¿Cuál de los siguientes enunciados emplea el término energía en un contextono cientíco?

a) LaenergíaluminosadelSolesnecesariaparalavidaenlaTierra.b) LaenergíadelSolpuedetransormarseenenergíapositiva.c) Elcaloresunaormadeenergía.

d) Esnecesarioutilizartiposdeenergíamenoscontaminantes.

11. Todos los enunciados, menos uno, describen maniestaciones posibles deenergía. ¿Cuál es?

a) Enunaexplosiónnuclearlaenergíasemanifestaenormadecalorysonido.b) Cuando un imán atrae a un clavo, la energía se manifesta en orma de

movimiento.c) Cuando una piedra cae al suelo la energía se manifesta en orma de

electricidad.d) Laenergíaquímicaestapresenteenloscombustiblescomolagasolina.

12. Menciona con cuál de las siguientes ormas no es posible cargar eléctricamenteun objeto hecho de plástico.

a) Ponerloencontactoconotrocuerpocargadoeléctricamente.b) Ponerloencontactoconunobjetosincarga.c) Frotarloconunaranela.d) Frotarloconelcabello.

13. ¿Cuál de las siguientes armaciones sobre las características de la uerza

eléctrica y la uerza gravitatoria es alsa?a) Ambasactúanadistancia.b) Lasdossonproporcionalesalproductodelasmasasdelascargas.c) Ambas son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre

lasmasas.d) Lasdossonúnicamenteatractivas.

IV. Selecciona el valor que resuelva cada caso.

14. ¿Cuál piedra tiene mayor energía potencial?

a) Unade100g a2mb) Unade200g a2mc) Unade50g a2md) Unade50g a1m




204

Autoevaluación• Sigue las instrucciones:

1. Escribeenlacolumnadeladerechaelnúmeroquedescribamejortuactitudpersonalrentealtrabajoenequipo.Emplealasiguienteescala:1=nunca,2=pocasveces,3=conrecuencia,4=siempre.

¿Cómo trabajo en equipo?

Actitud Valoración

a) Cuandotrabajamosenequipo,esperoaqueunodemiscompañerosnosorganice.b) Cuandodividimoslastareasyterminoprimero,ayudoamiscompañeros.

c) Miscompañerosdeequipometomanencuenta.

d) Siunodemiscompañeroshaceunbuentrabajo,selodigo.

e) Silosdemásnohacenloquelestoca,yotampococumploconmitarea.

) Duranteunaactividad,escuchoyrespetolaopinióndelosdemás.

g) Megustaaportarideaspararealizarunaactividadgrupal.

h) Cuandoalgomesalemal,reconozcomierror.

i) Consideroqueeltrabajoenequipocontribuyeamiaprendizaje.

j)Cuandotrabajamosenequipo,nosresultamuydiícilponernosdeacuerdo.

15. Si en la cima de una colina tienes 1600 J de energía potencial, ¿cuántaenergía cinética tienes en el punto medio de la bajada cuando desciendes?Utiliza el Principio de conservación de la energía mecánica.

a) 1600J b) 200J

c) 400J d) 800J

16. Si dividimos un imán, ¿cuántos polos tendrá cada imán resultante?

a) Unob) Dosc) Tresd) Cuatro



IICIENCIAS

205

2. Responde:

a) ¿Quéafrmacionesavoreceneltrabajoenequipo?

b) ¿Cuálesdeestasactitudesmanifestascuandotrabajascontuscompañerosdeequipo?

3. Esrecomendablequeguardesunacopiadeestecuestionarioenelportaolio,para

quelocomparesconlosqueharásalfnaldeotrosbloques.

Integra tu portafolio Un portafol

io, como el

que se muestra

, es una

carpeta hech

a de

di versos materia

les

como cartón, yu

te, tela

o papel. Uti

liza lo que

quieras para

fabricar

el tu yo.Refexiona acerca de las actividades del

Bloque 1 que te parecieron más importantespara tu aprendizaje, y guarda en tu portaolioalgunas de esas actividades; por ejemplo,ejercicios, otograías, dibujos, tablas oautoevaluaciones. Escribe en una tarjeta,por qué guardas cada una de ellas.



206

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ciencias fisica telesecundaria ii

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