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1 IAN LIZÁRRAGA CIENCIAS II CON ÉNFASIS EN FÍSICA SECUNDARIA Ciencias 2

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1

I A N L I Z Á R R A G A

C I E N C I A S I I C O N É N F A S I S E N F Í S I C A

S E C U N D A R I A

Ciencias 2

Page 2: PREELI-FESA Ciencias 2 - tareasya.com.mx · del conocimiento científico y de la tecnología). ¿Cómo se mide la velocidad en los deportes? (ámbito: de la tecnología). ¿Cómo

2

Esta obra se terminó de imprimir el día 29 de agosto de 2008 en los talleres de Imprentor, s.a. de c.v. Salvador Velasco 102.

Parque Industrial Exportec 1. 50200 Toluca, Estado de México.

No. de Certifi cado 40998

Imprentor

Ciencias 2

Por Ian Lizárraga

Primera edición, agosto 2008

D. R. © Dinamikom, s.a. de c.v. 2008México Coyoacan 321, Col. XocoDelegación Benito Juárez03330 México, D.F.

Las características de esta edición, así como su contenido, son propiedad de Dinamikom, s.a. de c.v., no pudiendo, la obra completa o alguna de sus partes, ser reproducida mediante ningún sistema mecánico o electrónico de reproducción, incluyendo el fotocopiado, sin la autorización escrita del editor.

Impreso en México - Printed in Mexico

Sistema de Clasifi cación de Melvil Dewey530L592008 Lizárraga, Ian Ciencias 2 / Ian Lizárraga. – México : Dinamikom, 2008. 000 p. : il.

1. Física – Estudio y enseñanza (Secundaria). I. t. II. Ser.

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Ciencias 2 con énfasis en física

Prólogo

La enseñanza de las ciencias es parte importante en la forma-

ción de cualquier individuo. La posibilidad de interpretar el mundo

que nos rodea y podernos maravillar al conocer la forma como el

ser humano ha aplicado este conocimiento para la interpretación

de la naturaleza, son dos aspectos fundamentales de los propósi-

tos de la ciencia y de la presente obra.

Uno de los propósitos del curso de Ciencias 2 con énfasis en

física, es que el alumno continúe con el desarrollo de las estructu-

ras conceptuales mediante las habilidades, actitudes y aptitudes

que favorezcan la comprensión de contenidos más abstractos

relacionados con la física, además de adquirir una visión más

integral de esta ciencia. Asimismo, se promueve la valoración

del conocimiento científico de manera conjunta, sin descuidar la

parte humana y social del mismo.

El ser humano ha buscado describir las fuerzas, el movimiento y

los fenómenos electromagnéticos, a partir de las leyes y principios

de la física que explican el comportamiento de la naturaleza.

Recopilando todo este cúmulo de saberes, el autor de Ciencias 2

ha logrado que los aprendizajes deseados se alcancen gracias a

una serie de actividades, recursos didácticos, modelos, proyectos,

preguntas y cuestionamientos que retan a los alumnos y que son

apoyos valiosos en la labor del profesor.

El enfoque constructivista, en que se basa esta obra, despierta

en los alumnos el interés por contestar las preguntas que se plan-

tean a lo larga del libro, además de propiciar una conciencia de

respeto por la vida.

La revisión pedagógica a la que ha sido sometido el libro Ciencias

2 ha sido exhaustiva para tratar de alcanzar este fin.

Los autores y editores estamos comprometidos con el desarro-

llo de la educación en nuestro país, por lo que deseamos que la

presente obra sea de utilidad para todos los alumnos y profesores

de nuestro país.

LOS EDITORES

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Presentación para el alumno

Ciencias 2 es un texto pensado en ti, en la forma de hacerte más atractiva la ciencia, con

el fin de que ésta te resulte útil para explicar muchas circunstancias que suceden a tu

alrededor y que forman parte de tu vida cotidiana. Temas como el movimiento, la compo-

sición de la materia, los modelos que representan su estructura interna y las fuerzas que

producen cambios en los objetos fueron desarrollados con la visión de la Física para des-

pertar tu curiosidad por el quehacer científico que ha impulsado el desarrollo tecnológico

y nos ha permitido muchas de las comodidades que disfrutamos en la actualidad.

La estructura del libro se distingue por que al inicio de cada tema se presenta la sec-

ción “Reflexiona”, para partir de tus ideas o conocimientos previos sobre lo que se estu-

diará. Encontrarás actividades de aprendizaje que te permitirán formar en tu mente un

referente práctico sobre la información que estás asimilando, algunas son individuales y

otras permiten que compartas con los demás tus puntos de vista. Hay algunas que fueron

pensadas para que las realices en casa, pero es posible que tu maestro(a) decida llevar-

las a cabo en el salón o que las que no tienen esta indicación, él (o ella) las transforme

con la instrucción de que las realices como tarea.

Te sugerimos que prestes atención a la cápsula “Glosario”, que encontrarás en los

márgenes de algunas páginas. A lo largo del texto, encontrarás términos relacionados

con la física, que quizá desconozcas su significado, y es precisamente esta cápsula la

que te proporcionará el significado de dichos términos; si tuvieses más duda consulta tu

diccionario. También en el bloque 2 encontrarás la sección “Apóyate en…” que contiene

sólo sugerencias que podrás seguir si acaso dispones de los recursos tecnológicos que

en ella se especifican, sin ser imprescindibles para la conformación de tus aprendizajes,

pero que pueden servir, en su caso, sólo como repaso.

Al final de los bloques presentamos “Prácticas de laboratorio”, sugerencias de títulos

y procedimientos para tu proyecto final en equipo. También encontrarás un mapa con-

ceptual que tiene el propósito único de orientar la integración de tus aprendizajes, pero

sabemos que con tu estilo personal podrás realizar otros. El tema selecto se ha incluido

para darte a conocer datos interesantes que se relacionan con lo que has aprendido.

Verás que la física está presente en el funcionamiento de las telecomunicaciones, los

teléfonos celulares, las máquinas industriales, los transportes, los equipos de ultraso-

nido o los radares…, éstos son sólo algunos ejemplos. ¡Prepárate a iniciar el recorrido por

el sorprendente mundo de las ciencias! ¡Que lo disfrutes!

El autor

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Ciencias 2 con énfasis en física

Presentación para el maestro

Este texto pretende ser un valioso auxiliar en su labor como guía y facilitador de la asig-

natura de Ciencias 2, con énfasis en Física. Así pues, al inicio de cada tema en este libro

procuramos que el estudiante identifique los aprendizajes que habrá de alcanzar al final

del mismo y sigue una sección que le brinda al docente la oportunidad de conocer las

experiencias y saberes previos que sus alumnos poseen en relación con los contenidos

a estudiar.

Se ha procurado que coexistan, con el tratamiento de la información las actividades o

ejercicios prácticos que permitan que el joven encuentre un sentido utilitario a los sabe-

res científicos y que a la vez vaya conformando una conciencia sobre el método y el rigor

con el que se llevan a cabo los experimentos con fines comprobatorios de hipótesis.

Ésta es una propuesta flexible dado que usted puede elegir las actividades de aprendi-

zaje que considere adecuadas para el logro de los propósitos en cada uno de los bloques.

Los materiales que se sugieren emplear son de fácil adquisición, sin embargo, conoce-

mos la capacidad docente para hacer adaptaciones según las necesidades del grupo con

que se interactúa.

Encontrará algunos ejercicios con la indicación expresa de su realización en casa; éstas

son sólo sugerencias para deberes escolares por los que en algún momento usted podrá

optar, si así lo desea.

La sección “Apóyate en…” también es opcional, debido a que no resulta fundamental

para la fase de construcción de aprendizajes, sino únicamente es una alternativa a la

que se puede recurrir, si las circunstancias tecnológicas lo permiten, para reforzar el

aprendizaje.

Aunque hemos de acotar que ni para éste último objetivo resultan fundamentales, pues

cuenta con otros recursos prácticos con los que los alumnos podrán fortalecer y aplicar

lo aprendido.

Al final del texto encontrará las fuentes consultadas y los materiales bibliográficos que

se sugieren como apoyo teórico para cada bloque, tanto para usted como para el alumno.

Se incluyen igualmente referencias electrónicas para ambos. Creemos que es por medio

del profesorado que los alumnos deben recibir la invitación de su consulta, quizá más con

la asesoría que se les brinda a los adolescentes a la hora de comenzar la preparación en

equipo de su proyecto final de bloque.

Le deseamos que tenga éxito rotundo en su importante labor docente, ya que es usted

un pilar para la motivación de los futuros científicos de nuestro país.

El autor

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Tabla de contenidos

Propósitos

del bloqueTema Subtema

Habilidades

del pensamiento

Que los alumnos

1. Analicen y comprendan los

conceptos básicos del movimiento

y sus relaciones, lo describan e

interpreten mediante algunas

formas de representación

simbólica y gráfica.

2. Valoren las repercusiones de los

trabajos de Galileo acerca de la

caída libre en el desarrollo de

la física, en especial en lo que

respecta a la forma de analizar los

fenómenos físicos.

3. Apliquen e integren habilidades,

actitudes y valores durante

el desarrollo de proyectos,*

enfatizando el diseño y la

realización de experimentos

que les permitan relacionar

los conceptos estudiados con

fenómenos del entorno, así

como elaborar explicaciones y

predicciones.

4. Reflexionen acerca de las

implicaciones sociales de

algunos desarrollos tecnológicos

relacionados con la medición de

velocidad con que ocurren algunos

fenómenos.

1. La percepción del

movimiento

1.1. ¿Cómo sabemos que algo se

mueve?

Reconocer, comparar,

relacionar, describir, valorar

1.2. ¿Cómo describimos el

movimiento de los objetos?

Describir, comparar,

interpretar, identificar,

construir, interpretar, predecir

1.3. Un tipo particular de

movimiento: el movimiento

ondulatorio

Aplicar, describir, diferenciar,

utilizar, explicar

2. El trabajo de

Galileo: una

aportación

importante para

la ciencia

2.1. ¿Cómo es el movimiento de los

cuerpos que caen?

Identificar, aplicar, describir,

contrastar, valorar, validar,

analizar

2.2. ¿Cómo es el movimiento

cuando la velocidad cambia?

La aceleración

Aplicar, describir, identificar,

diferenciar, interpretar

Integración y

aplicación

¿Cómo se propagan y previenen los

terremotos? (ámbitos: de la vida,

del conocimiento científico y de la

tecnología).

¿Cómo se mide la velocidad en los

deportes? (ámbito: de la tecnología).

¿Cómo potenciamos nuestros

sentidos para conocer más y mejor?

(ámbitos: del conocimiento científico

y de la tecnología)

Elaborar, representar,

interpretar, expresar,

diseñar, comunicar, describir,

manifestar, analizar, discutir

Bloque 1. El movimiento. La descripción de los cambios en la naturaleza.

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Ciencias 2 con énfasis en física

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Propósitos

del bloque

Tema Subtema Habilidades

del pensamiento

Que los alumnos:

1. Relacionen la idea de fuerza

con los cambios ocurridos

al interactuar diversos

objetos, asociados con el

movimiento, la electricidad

y el magnetismo.

2. Analicen, considerando el

desarrollo histórico de la

física, cómo han surgido

conceptos nuevos que

explican cada vez un mayor

número de fenómenos, y

la forma en que se han ido

superando las dificultades

para la solución de

problemas relacionados

con la explicación del

movimiento de los objetos

en la Tierra y el movimiento

de los planetas.

3. Elaboren explicaciones

sencillas de fenómenos

cotidianos o comunes,

utilizando el concepto de

fuerza y las relaciones que

se derivan de las leyes de

Newton.

4. Analicen las interacciones de

algunos fenómenos físicos

por medio del concepto de

energía y relacionen las

interacciones de algunos

fenómenos físicos con

las manifestaciones de la

energía.

5. Valoren el papel de la

experimentación, de la

medición y del uso de

unidades específicas, así

como del razonamiento

analítico en la solución

de problemas y en la

explicación de fenómenos

relacionados con el

movimiento, la electricidad

y el magnetismo.

6. Integren lo aprendido

con algunos aspectos

básicos de la tecnología,

mediante la aplicación de

las habilidades, actitudes

y valores en el desarrollo

de proyectos, enfatizando

la experimentación y la

construcción de algún

dispositivo, así como el

análisis de las interacciones

entre la ciencia, la tecnología

y sus implicaciones sociales.

1. El cambio como

resultado de las

interacciones

entre objetos

1.1. ¿Cómo se pueden producir cambios? El

cambio y las interacciones

Analizar, identificar,

plantear, comparar,

reconocer.

2. Una explicación

del cambio: la

idea de fuerza

2.1. La idea de fuerza: el resultado de las

interacciones

Relacionar, inferir,

identificar, reconocer,

analizar, explicar, utilizar,

describir, representar

2.2. ¿Cuáles son las reglas del movimiento?

Tres ideas fundamentales sobre las

fuerzas

Describir, realizar,

identificar, relacionar,

reconocer, aplicar, valorar

2.3. Del movimiento de los objetos en la

Tierra al movimiento de los planetas. La

aportación de Newton

Valorar, analizar, identificar,

describir, representar,

relacionar

3. La energía: una

idea fructífera y

alternativa a la

fuerza

3.1. La energía y la descripción de las

transformacionesIdentificar, describir

3.2. La energía y el movimiento

Relacionar, analizar,

interpretar, utilizar, describir,

resolver, diferenciar

4. Las interacciones

eléctrica y

magnética

4.1. ¿Cómo por acto de magia? Los efectos

de las cargas eléctricas

Identificar, relacionar,

relacionar, comparar,

explicar, relacionar, aplicar,

describir, diseñar, construir,

analizar, utilizar, identificar

4.2. Los efectos de los imanes

Analizar, relacionar,

describir, aplicar, relacionar,

aplicar, describir

Integración y

aplicación

¿Cómo se producen las mareas? (ámbitos:

del conocimiento científico y del ambiente y

la salud).

¿Qué materiales se pueden magnetizar y qué

aplicaciones tiene esta propiedad? (ámbitos:

del conocimiento científico, de la tecnología y

de la vida).

¿Cómo intervienen las fuerzas en la

construcción de un puente colgante?

(ámbitos: del conocimiento científico y de la

tecnología).

Explicar, buscar,

seleccionar, emplear,

explicar

Bloque 2. Las fuerzas. La explicación de los cambios.

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Propósitos

del bloqueTema Subtema

Habilidades

del pensamiento

Que los alumnos:

1. Empiecen a construir explicaciones

utilizando un modelo atómico

simple, reconociendo sus

limitaciones y la existencia de otros

más completos.

2. Relacionen el comportamiento

del electrón con fenómenos

electromagnéticos

macroscópicos. Particularmente

que interpreten a la luz como

una onda electromagnética y se

asocie con el papel que juega el

electrón en el átomo.

3. Comprendan y valoren la

importancia del desarrollo

tecnológico y algunas de sus

consecuencias en lo que respecta

a procesos electromagnéticos y a

la obtención de energía.

4. Integren lo aprendido a partir

de la realización de actividades

experimentales y la construcción

de un dispositivo que les

permita relacionar los conceptos

estudiados con fenómenos y

aplicaciones tecnológicas.

1. Aproximación a fenómenos

relacionados con la

naturaleza de la materia

1.1. Manifestaciones de la

estructura interna de la

materia

Clasificar, identificar,

describir, identificar, explicar

2. Del modelo de partícula

al modelo atómico

2.1. Orígenes de la teoría

atómica

Apreciar, reconocer, explicar,

reconocer, representar, señalar

3. Los fenómenos

electromagnéticos

3.1. La corriente eléctrica en

los fenómenos cotidianos

Analizar, analizar, contrastar,

reinterpretar, describir,

clasificar

3.2. ¿Cómo se genera el

magnetismo?

Relacionar, analizar,

contrastar, reinterpretar,

reconocer, valorar

3.3. ¡Y se hizo la luz! Las ondas

electromagnéticas

Diseñar, interpretar, explicar,

describir, relacionar,

reconocer, asociar

Integración y aplicación

¿Cómo se genera la electricidad

que utilizamos en casa?

(ámbitos: del ambiente y la

salud y de la tecnología)

¿Cómo funciona el láser?

(ámbitos: del ambiente y la

salud y de la tecnología)

¿Cómo funciona el teléfono

celular? (ámbitos: del ambiente

y la salud y de la tecnología)

Explicar, describir,

seleccionar, analizar,

comunicar, analizar, valorar

Propósitos

del bloque

Tema Subtema Habilidades

del pensamiento

Que los alumnos:

1. Construyan explicaciones

sencillas de procesos o

fenómenos macroscópicos

como los asociados con el

calor, la presión o los cambios

de estado, utilizando el modelo

cinético corpuscular.

2. Comprendan el papel de los

modelos en las explicaciones

de los fenómenos físicos,

así como sus ventajas y

limitaciones.

3. Reconozcan las dificultades

que se encontraron en el

desarrollo histórico del

modelo cinético.

4. Apliquen e integren

habilidades, actitudes y

valores durante el desarrollo

de proyectos, enfatizando el

diseño y la elaboración de

dispositivos y experimentos

que les permitan explicar y

predecir algunos fenómenos

del entorno relacionados

con los conceptos de calor,

temperatura y presión.

5. Reflexionen acerca de los

desarrollos tecnológicos

y sus implicaciones

ambientales y sociales.

1. La diversidad de

objetos

1.1. Características de la materia. ¿Qué

percibimos de las cosas?

Experimentar, identificar,

medir, utilizar.

1.2. ¿Para qué sirven los modelos?Identificar, caracterizar,

reconocer, interpretar, analizar

2. Lo que no percibimos

de la materia

2.1. ¿Un modelo para describir la materia?Construir, probar, analizar,

comparar

2.2. La construcción de un modelo para

explicar la materia

Identificar, asociar, valorar

Describir, explicar, comparar,

explicar

3. Cómo cambia el

estado de la materia

3.1. Calor y temperatura, ¿son lo mismo?

Experimentar, explicar

Diferenciar, describir, analizar,

identificar, utilizar

3.2. El modelo de partículas y la presión

Relacionar, explicar, medir,

explicar, diferenciar, relacionar,

utilizar

3.3. ¿Qué sucede en los sólidos, los líquidos

y los gases cuando varía su temperatura

y la presión ejercida sobre ellos?

Describir, explicar

4. Proyectos: Investigar;

imaginar, diseñar y

experimentar para

explicar o innovar

¿Cómo funcionan las máquinas de vapor?

(ámbitos de ambiente y salud, de la tecnología y

del conocimiento cintífico)

¿Cómo se predice el estado del clima?

(ámbitos de la tecnologia del ambiente y la

salud)

¿Cómo funciona el submarino? (ámbitos de la

vida y de la tecnologia)

Identificar, analizar, proponer.

Bloque 3. Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que no percibimos.

Bloque 4. Manifestaciones de la estructura interna de la materia.

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Ciencias 2 con énfasis en física

Propósitos

del bloque

Tema Subtema Habilidades

del pensamiento

Que los alumnos:

1. Relacionen los conocimientos

básicos de la física con

fenómenos naturales, la

tecnología o situaciones de

importancia social.

2. Aprovechen los

conocimientos adquiridos en

el curso para comprender las

explicaciones actuales acerca

del origen y la evolución del

universo.

3. Valoren el desarrollo de

la ciencia, así como su

interacción con la tecnología

y las implicaciones que tiene

en la salud, el ambiente y el

desarrollo de la humanidad.

4. Reflexionen alrededor de

la ciencia como actividad

humana e identifiquen que

los productos de este campo

de conocimientos pueden

usarse tanto en beneficio

como en perjuicio de la

humanidad y del ambiente.

5. Conozcan y valoren los

conocimientos elaborados

por diversas culturas para

explicarse los fenómenos de

la naturaleza, en especial

los ligados a las culturas de

nuestro país.

6. Desarrollen proyectos en los

que planteen interrogantes

y busquen respuestas,

con creatividad, acerca

de asuntos de su interés

relacionados con lo que se

estudió en el curso; que

dichos proyectos involucren

la selección y organización de

la información, el diseño y la

elaboración de dispositivos,

así como actividades

experimentales o de análisis

de situaciones problemáticas.

Además de que dirijan sus

propios trabajos y colaboren

con responsabilidad al

trabajar en equipo.

7. Analicen y argumenten

con bases científicas la

información presentada por

otros compañeros.

1. La fìsica y el

conocimiento del

universo (obligatorio)

¿Cómo se originó el universo?

(ámbito: del conocimiento)

Analizar, identificar, describir,

explicar, reconocer, utilizar.

¿Cómo descubrimos los misterios del

universo? (ámbitos: del conocimiento

científico y de la tecnología)

Describir, reconocer,

relacionar

2. La tecnología y la

ciencia (temas y

preguntas opcionales)

¿Cuáles son las aportaciones de la

ciencia al cuidado y conservación de

la salud? (ámbitos: de la tecnología y

de la vida)

Relacionar, explicar

2.2. ¿Cómo funcionan las

telecomunicaciones? (ámbito: de

la tecnología)

Describir, reflexionar

3. Física y medio

ambiente (temas y

preguntas opcionales)

¿Cómo puedo prevenir riesgos y

desastres naturales haciendo uso del

conocimiento científico y tecnológico?

(ámbitos: del conocimiento científico,

de la tecnología, y del ambiente y la

salud)

Identificar, describir, valorar

¿Crisis de energéticos? ¿Cómo

participo y qué puedo hacer?

(ámbitos: del conocimiento científico,

de la tecnología, y del ambiente y la

salud)

Relacionar, explicar,

reconocer, diferenciar,

identificar, enumerar,

justificar, reflexionar

4. Ciencia y tecnología

en el desarrollo de

la sociedad(temas y

preguntas opcionales)

¿Qué ha aportado la ciencia al

desarrollo de la humanidad?

(ámbitos: del conocimiento científico

y de la tecnología)

Analizar, describir, valorar

Breve historia de la física y la

tecnología en México

(ámbitos: del conocimiento científico

y de la tecnología)

Describir, comparar

Bloque 5. Conocimiento, sociedad y tecnología

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El libro se encuentra dividido en cinco bloques que, por medio de textos, gráficas, imágenes,

información y actividades, te acercan de una forma sencilla y útil a la ciencia y la tecnología.

Al inicio de cada bloque encontrarás los propósitos y aprendizajes esperados del programa de

la asignatura en la sección titulada ¿Qué aprenderé? Es decir, contarás con información sobre qué

vas a aprender y para qué, a fin de que te familiarices con lo que enseguida comenzarás a estudiar

y te des cuenta de la importancia de tu participación activa en el aprendizaje.

Cada bloque cuenta con:

En la sección Reflexiona recuperarás

y aplicarás los conocimientos que ya

tienes. Así te interesarás en el tema que

estudiarás y se te facilitará la construcción

de los conocimientos, habilidades, valores

y actitudes en relación con aquello que se

desarrolla en cada bloque.

Además, a lo largo de tu libro encontrarás

actividades donde aplicarás y construirás

tus aprendizajes.

Tema selecto: En esta sección a través de

una temática relacionada con el resto de los

contenidos, indentificarás con facilidad la

relación que existe entre la ciencia y tu vida

cotidiana.

Glosario: en él encontrarás términos que son

importantes para la disciplina, pero que no

son de uso común. Al leer, las localizarás

resaltadas en color y sabrás que cercana a

ellas, en la misma página estará su definición

que te explica el significado.

Bloque 1

20

El papel de los sentidos en la percepción

de movimientos rápidos o lentos

Y ¿qué pasa con el sonido? ¿Es algo que se mueve? Si es así

¿qué se mueve? Cuando tocamos un tambor podemos sentir cómo

vibra. Si queremos que suene más fuerte, mayor deberá ser el tam-

bor y más fuerte deberemos golpearlo. En realidad siempre que hay

sonido es porque hay algo que vibra, ¿te has fijado en una bocina?

Es un cono de cartón o plástico que vibra y mueve el aire, al igual

que el tambor. Este movimiento se transmite por el aire hasta llegar

a nuestros oídos.

Cuando enciendes el interruptor de electricidad para activar un

foco y obtener luz, ¿tarda mucho en iluminarse toda la habitación

en la que te encuentras? Se ilumina demasiado rápido, ¿verdad?

Así es, pues la luz que emite ese foco, y en general la emitida por

cualquier otra fuente luminosa, recorre aproximadamente 300 000

km en un segundo. Pero también depende del medio en el cual se

propague.

A todo lo que emite luz, lo llamamos fuente luminosa y es una

fuente primaria cuando es emitida por un cuerpo (el Sol, por ejem-

plo) y se le denomina secundaria cuando refleja la luz de una fuente

original (como es el caso de la Luna). Los dos ejemplos anteriores

de fuentes de luz son naturales, porque son parte de la naturaleza,

pero también los hay artificiales, como la que se obtiene con una

lámpara o un foco.

Cuando tu mamá te pide que le ayudes a hacer algo, ¿tarda mucho

en llegar a tus oídos el sonido de sus palabras con su petición?

Los sonidos se producen cuando se perturba el medio. Algunos

sonidos no alcanzan la vibración adecuada para que nuestros oídos

perciban el sonido que emiten; por ejemplo, los terremotos producen un

sonido muy por debajo del que podemos nosotros percibir. La voz humana,

en cambio, se produce cuando las cuerdas vocales vibran. Éstas son dos

membranas que se encuentran a la entrada de la laringe, permanecen

abiertas para dejar pasar libremente el aire cuando estamos en silencio,

y se cierran, de tal manera que al pasar el aire por ellas, las hace vibrar

y se produce la voz.

Con base en lo anterior, te será fácil comprender por qué a las fuentes

que producen sonido se les llama vibratorias.

Y

¿q

vib

bo

so

Es

qu

a

fo

en

As

cu

km

pr

fu

pl

or

de

pe

en l

Aunque parezca

increíble, cientos

de eventos suceden en

el lapso de un segundo;

por ejemplo, un águila recorre 24

metros de distancia en ese tiempo,

mientras que una mosca sola-

mente recorre cinco metros. ¿Cuál

de los dos animales se mueve más

rápido?, ¿por qué? Elabora una defi-

nición propia del concepto rapidez.

También tenemos en la naturaleza

otros ejemplos muy peculiares, que

podemos comparar con respecto a

la rapidez de movimiento del ser

humano. ¿Sabías que un caracol

es mil veces menos rápido que el

hombre? ¿Qué otro animal consi-

deras se asemeja al caracol en su

rapidez?

unque

increíble

ventos suc

o de un sel lapso

por ejemplo un á

de ev

el lapso

s

perci

sonid

en ca

mem

abie

y se

y se

C

que

“No permiten sombras ni

silencios”

• Elabora un listado con el mayor

número de fuentes vibrantes y

luminosas que conozcas.

• Clasifica estas últimas, de

acuerdo con los criterios que leíste

anteriormente.

• En la clase siguiente compartan su

información y vean quiénes encon-

traron algunas fuentes poco comu-

nes o que casi nadie conocía.

Fig. 1.8 El Sol emite luz y la Luna la refleja.

El movimiento

59

El láser y la cirugía médicaEn nuestros días, el láser cumple funciones sumamente útiles en diversos campos

de la vida cotidiana. Su uso se ve reflejado en los reproductores de discos compactos,

impresoras, lectores de códigos de barras, las comunicaciones con fibra óptica, y en los

hologramas contra falsificaciones, entre muchas otras aplicaciones.

La industria, la investigación científica y tecnológica, las comunicaciones y la tecnología

militar son áreas en donde también el dispositivo láser es muy útil, ya que ha facilitado el

desarrollo de todas ellas. Sin embargo, queremos poner especial énfasis en la medicina,

pues el desarrollo de la misma es de elevado interés para la sociedad. Por ello, hemos

decidido presentarte algunas de las aplicaciones médicas de esta herramienta creada

en la primera mitad del siglo pasado.

Primero tratemos de entender qué es un láser. Éste es un rayo de luz cuyas ondas están

muy ordenadas. Son del mismo color y viajan en la misma dirección, lo que provoca que

el haz de luz del láser sea controlable; esto es lo que permite que el láser tenga una gran

cantidad de aplicaciones. Las características de este singular rayo de luz se generan de

la siguiente manera:

a) Un rayo de luz choca contra un átomo y le transfiere cierta cantidad de energía

llamada fotón; se menciona, entonces, que el átomo está excitado.

b) Cuando los fotones chocan contra un átomo, provocan que éste desprenda a

su vez otro fotón, y así sucesivamente hasta formar un gran flujo. El grupo de foto-

nes viaja en la misma dirección, además de generar un rayo de luz mucho más

potente que el inicial.

Este proceso recibe el nombre de amplificación de la luz por estimulación y emisión de

radiación, conocido comúnmente como láser, por sus siglas en inglés.

Anteriormente, las cirugías que se realizaban a pacientes requerían de una gran inci-

sión, la eliminación de tejidos o el corte de los mismos; dicha actividad siempre impli-

caba un riesgo en cuanto a la utilización del bisturí, que si bien no ha dejado de ser un

instrumento necesario en las intervenciones quirúrgicas, sí ha perdido su carácter de

imprescindible. Algunas ventajas de usar el láser en las intervenciones médicas son las

siguientes: cicatrización pronta; disminución de dolores posteriores a la intervención, gra-

cias al sellado de las terminales nerviosas; y esterilidad, debido a la ausencia de contacto

con materiales mecánicos, así como un menor tiempo de hospitalización.

Pero una de las aportaciones más importantes e interesantes de los procedimientos

médicos que se han introducido con la utilización del láser, es la posibilidad de realizar

cirugías a escala microscópica, además de la ausencia de heridas. Al usar fibras ópticas

para dirigir el láser, el tamaño de éstas facilita el empleo del láser como una eficaz herra-

mienta de corte, ya que es controlada por medio de una computadora. El láser tiene la

característica de suministrar la cantidad de energía necesaria en el lugar adecuado, por

lo cual resulta altamente confiable en procedimientos médicos que requieren de gran

precisión, como en la eliminación de cálculos renales.En oftalmología, las ondas generadas por el láser sirven como soldadura para la retina

desprendida, ya que al calentar los vasos sanguíneos dañados alrededor de ésta, cicatri-

zan más rápido. Aun cuando definitivamente es un recurso magnífico, los médicos deben

ser muy cuidadosos al emplearlo, para que la potencia del rayo no dañe otras partes del

órgano que se está atendiendo u otros órganos cercanos. Otros padecimientos oculares

pueden corregirse por medio de una operación en la que el láser cambia la curvatura de

la córnea y repara el tejido. Los pacientes no sienten dolor durante la operación ni tam-

poco después de ella y las molestias se reducen a una leve comezón de ojos por un par

de horas; en otras palabras, el paciente sólo permanece en el hospital el tiempo mínimo

átomo. Partícula o unidad básica de cualquier elemento químico.cálculos renales.

Formaciones pétreas de sales orgánicas que se encuentran principalmente en los riñonesy vías urinarias.fibra óptica. Largo y delgado filamento de sílice fundido u otra sustancia transpa-rente, utilizado para transmitir información.oftalmología. Parte de la medicina que estudia las enferme-dades de los ojos.

Guía de uso

Page 11: PREELI-FESA Ciencias 2 - tareasya.com.mx · del conocimiento científico y de la tecnología). ¿Cómo se mide la velocidad en los deportes? (ámbito: de la tecnología). ¿Cómo

11

Ciencias 2 con énfasis en física

Bibliografía: Al final del libro está la bibliografía por

bloques para ti y tu maestro, así como referencias

electrónicas que son un apoyo más para realizar tus

investigaciones, profundizar en los temas que requie-

ras o en aquellos que sean de tu interés.

119

Las fuerzas La explicación de los cambios

Propósito: Comprobar la interacción entre dos imanes.

Materiales:

• Una regla de plástico o madera de 30 cm.

• Cinta adhesiva.

• Un trozo de hilo de 20 cm.

• Dos imanes de barra.

Procedimiento:

• Coloca la regla en la orilla de la mesa, de tal manera que una

mitad de la regla quede sobre la mesa y la otra mitad sobresalga

por la orilla. Fija la parte que queda sobre la mesa con la cinta

adhesiva.

• Amarra por la mitad uno de los imanes con el hilo; fija a la regla

el otro extremo del hilo con la cinta adhesiva, de tal manera que

el imán quede suspendido en el aire.

• Espera unos minutos hasta que el imán deje de girar.

• Acerca progresivamente el extremo del otro imán a uno de los polos del imán

suspendido.

¿Qué sucede?

• Ahora, acerca el mismo extremo del imán al otro polo del

imán suspendido.

¿Qué sucede?

¿A qué se deben los resultados obtenidos?

• Esquematiza tus observaciones.

Fig. 2.41 Recuerda que el imán debe girar libremente.

Fig. 2.40 La magnetita es un mineral de hierro.

Sugerencia de una práctica de laboratorio Interacción entre imanes

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153

Las interaccionesde la materia

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215

Manifestaciones de la estructura interna

de la materia

Introducción

La generación de energía eléctrica en la Comisión Federal de Electricidad (CFE) se realiza en

centrales hidroeléctricas, termoeléctricas, eólicas (viento) y nucleares.

Al finalizar el mes de marzo de 2006, la CFE contó con una capacidad efectiva ins-

talada para generar energía eléctrica de 45 651.76 megawatts (MW), de los cua-

les 8 245.90 MW son de productores independientes (termoeléctricas); 10 284.98

MW son de hidroeléctricas; 22 194.33 MW corresponden a las termoeléctricas de

CFE; 2 600 MW a carboeléctricas; 959.50 MW a geotermoeléctricas; 1 364.88 MW

a la nucleoeléctrica, y 2.18 MW a la eoloeléctrica.

Objetivo

Conocer la manera en que se genera la energía eléctrica utilizada en tu comunidad, ade-

más de reflexionar y establecer recomendaciones para ahorrar electricidad en la escuela

y el hogar.

Sugerencias de actividades

• Investiguen la manera en la que se origina la corriente eléctrica en el ámbito ató-

mico (mediante el movimiento de electrones) y realicen un modelo para explicarlo.

• De las formas anteriormente citadas de generación de energía eléctrica, investi-

guen cuál genera la energía que llega a sus hogares.

• De igual manera investiguen si existe alguna planta generadora de la Comi-

sión Federal de Electricidad en su comunidad para organizar una visita a la misma.

• Busquen fotos de diversas plantas de generación de electricidad y elaboren un

collage para presentarlo en un periódico mural.

• Busquen en diversos medios, incluyendo la Internet, formas de ahorro de energía

eléctrica en el hogar.

Fig. 4.41 La electricidad se genera de diversas maneras.

4. Proyectos:Investigar, imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar

Aprendizajes esperados

• Explicar algunos fenómenos naturales y descri-

bir el funcionamiento básico de aplicaciones

tecnológicas con base en el modelo atómico

de la materia y en el comportamiento de los

electrones.

• Seleccionar y analizar información de diferentes

medios para apoyar la investigación.

• Comunicar por medios escritos, orales y gráficos

los resultados obtenidos en los proyectos.

• Analizar críticamente los beneficios y perjuicios

de los desarrollos científico y tecnológico en el

ambiente y en la sociedad.

• Valorar las implicaciones de la tecnología en los

estilos actuales de vida.

Fig 4 41 La electricidad se

4.1. ¿Cómo se genera la electricidad que utilizamos en casa?

(Ámbitos: del ambiente y la salud y de la tecnología)

Bibliografía

Las prácticas que hay en cada

bloque son una propuesta más para

que junto con tu maestro apliquen en

el laboratorio tus aprendizajes.

Como ya lo has trabajado en tu curso de

Ciencias 1 con énfasis en biología, tu libro

cuenta con proyectos a través de los cuales se

integran y aplican los contenidos temáticos de

esta asignatura con énfasis en física.

Al final de cada bloque encontrarás mapas

conceptuales; los cuales te permitirán visualizar

de manera general los contenidos que se

estudiaron.

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12

Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Presentación para el alumno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Presentación para el maestro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Tabla de contenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Guía de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

BLOQUE I. EL MOVIMIENTO. LA DESCRIPCIÓN

DE LOS CAMBIOS EN LA NATURALEZA . . . . . 14

1. La percepción del movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.1. ¿Cómo sabemos que algo se mueve? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Nuestra percepción de los fenómenos de la • naturaleza por medio del cambio y el movimiento . . . . . . . . . . 17

El papel de los sentidos en la percepción de • movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.2. ¿Cómo describimos el movimiento

de los objetos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Experiencias alrededor del movimiento en • fenómenos cotidianos y de otras ciencias . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

La descripción y medición del movimiento: marco de referencia • y trayectoria; unidades y medidas de longitud tiempo . . . . . . . 24

La descripción y medición del movimiento• . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Sistema de referencia• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Trayectoria• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Desplazamiento y distancia• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Unidades y medidas de longitud y tiempo• . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Conversión de unidades• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Relación desplazamiento-tiempo• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Movimiento Rectilíneo Uniforme• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Más sobre gráficas de posición-tiempo• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Universo en movimiento• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.3. Un tipo particular de movimiento:

el movimiento ondulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Los elementos de una onda• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Tipos de ondas• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Relación entre longitud de onda y frecuencia• . . . . . . . . . . . . . . 48

Características del sonido• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Propiedades del sonido• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Algunas aplicaciones de las ondas del sonido• . . . . . . . . . . . . . . 51

Sugerencia de una práctica de laboratorio• . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2. El trabajo de Galileo: una aportación

para la ciencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.1. ¿Cómo es el movimiento

de los cuerpos que caen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

“Experiencias alrededor de la caída libre• . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.2. ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad

cambia? La aceleración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Experiencias alrededor de movimientos en los • que la velocidad cambia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

La aceleración cómo razón de cambio de la • velocidad en el tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Aceleración en gráficas velocidad-tiempo• . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

El láser y la cirugía médica• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Proyectos: investigar, imaginar, diseñar

y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . 66

3. Proyectos de integración y aplicación . . . . . . . . . . . 66

3.1. ¿Cómo se propagan y anticipan

los terremotos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.2. ¿Cómo se mide la velocidad

en los deportes? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.3. ¿Cómo potenciamos nuestros sentidos para conocer más y

mejor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

BLOQUE II. LAS FUERZAS. LA EXPLICACIÓN

DE LOS CAMBIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1. El cambio como resultado de las

interacciones entre objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.1. ¿Cómo se pueden producir cambios?

El cambio y las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

ÍndiceExperiencias alrededor de fenómenos• de interacción por contacto y a distancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

La idea de fuerza en la cotidianeidad• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

2. Una explicación del cambio: la idea de fuerza . . . . 78

2.1. La idea de fuerza: el resultado

de las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

El concepto de fuerza como descriptor de las interacciones• . 79

Reposo• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2.2. ¿Cuáles son las reglas del movimiento?

Tres ideas fundamentales

sobre las fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

La medición de la fuerza• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

La idea de inercia• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

La relación de la masa con la fuerza• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

La descripción y predicción del movimiento• mediante las leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Diferencia entre masa y peso• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

La acción y la reacción• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

La aportación de Newton y su importancia en el desarrollo de la • física y la cultura de su tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.3. Del movimiento de los objetos en la Tierra al

movimiento de los planetas.

La aportación de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

La gravitación como fuerza; la ley de Newton• . . . . . . . . . . . . . . 101

3. La energía: una idea fructífera y alternativa

a la fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

3.1 La energía y la descripción

de las transformaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

La idea de la energía en la cotidianidad. • . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

3.2 La energía y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

4. Las interacciones eléctrica y magnética . . . . . . . . 112

4.1 ¿Cómo por acto de magia?

Los efectos de las cargas eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Experiencias alrededor de los fenómenos • electrostáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Formas de cargar eléctricamente los objetos• . . . . . . . . . . . . . . 114

Interacción entre cargas eléctricas;• la fuerza eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Energía eléctrica• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

4.2 Los efectos de los imanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Sugerencia de una práctica de laboratorio• . . . . . . . . . . . . . . . . 120

“El magnetismo terrestre• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

El comportamiento de los imanes. • Fuerza magnética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Sugerencia de una práctica de laboratorio • Interacción entre imanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Sugerencia de una práctica de laboratorio • Tipos de imanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5. Proyecto: investigar: imaginar, diseñar

y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . 129

5.1 ¿Cómo se producen las mareas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.2 ¿Qué materiales se pueden magnetizar y qué

aplicaciones tiene esta propiedad? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

5.3 ¿Cómo intervienen las fuerzas en la

construcción de un puente colgante? . . . . . . . . . . . . . . . . 132

BLOQUE III. LAS INTERACCIONES DE LA

MATERIA. UN MODELO PARA DESCRIBIR

LO QUE NO PERCIBIMOS . . . . . . . . . . . . . . . 134

1. La diversidad de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

1.1 Características de la materia.

¿Qué percibimos de las cosas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Experiencias alrededor de algunas características • de la materia: sus estados de agregación . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Noción de materia• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Las propiedades generales de la materia • y su medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

1.2 ¿Para qué sirven los modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

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13

Ciencias 2 con énfasis en física

Los modelos y las ideas que representan• . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

El papel de los modelos en la ciencias• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

2. Lo que no percibimos de la materia . . . . . . . . . . . . . 151

2.1 ¿Un modelo para describir la materia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Experiencias alrededor de la estructura • de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Las ideas de Aristóteles• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Newton y la estructura de la materia• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

2.2 La construcción de un modelo

para explicar la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Desarrollo histórico del modelo cinético de • partículas de la materia: de Newton a Boltzmann . . . . . . . . . . 154

Volumen, masa, densidad y estados físicos • interpretados con el modelo cinético de partículas . . . . . . . . . 157

Estado líquido• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Estado gaseoso• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Estado sólido• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

3. Cómo cambia el estado de la materia . . . . . . . . . . . 161

3.1 Calor y temperatura, ¿son lo mismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Experiencia cotidianas alrededor del calor y la temperatura• . . 162

Explicación del calor en términos del modelo cinético. • La energía térmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Cadenas de transformación de la energía• . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Transformaciones entre calor y otras • formas de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Principios de la conservación de la energía• . . . . . . . . . . . . . . . . 169

3.2 El modelo de partículas y la presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Experiencias alrededor de la presión• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Presión en líquidos y gases. Relación de la presión • con las colisiones de partículas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Presión y fuerza, dos conceptos diferentes• . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Principio de Pascal• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

3.3 ¿Qué sucede en los sólidos, los líquidos

y los gases cuando varía su temperatura

y la presión ejercida sobre ellos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Experiencias alrededor de algunos cambios en • el estado de agregación de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Cambios de estado de agregación de la materia• . . . . . . . . . . . 174

Representación gráfica de los cambios de estado• . . . . . . . . . . 177

4. Proyectos: investigar: imaginar, diseñar

y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . 181

4.1 ¿Cómo se predice el estado del clima? . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

4.2 ¿Cómo funciona el submarino? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

BLOQUE IV. MANIFESTACIONES

DE LA ESTRUCTURA INTERNA

DE LA MATERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

1. Aproximación a fenómenos relacionados

con la naturaleza de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . 186

1.1 Manifestaciones de la estructura interna

de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

Experiencias comunes con la electricidad, la luz • y el electroimán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

Conductores y aislantes• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

Los colores y la luz• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

El electroimán• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Limitaciones del modelo de partículas para explicar la • naturaleza de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

2. Del modelo de partícula al modelo atómico . . . . . . 193

2.1. Orígenes de la teoría atómica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

De las partículas indivisibles al átomo divisible: desarrollo histórico • del modelo atómico de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

La teoría atómica moderna• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

El modelo de Thomson• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

El modelo de Rutherford• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

El modelo de Bohr• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Constitución básica del átomo: núcleo (protones y neutrones) y • electrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

3. Los fenómenos electromagnéticos . . . . . . . . . . . . . 199

3.1. La corriente eléctrica en los fenómenos cotidianos . . . . . . 199

El electrón como unidad fundamental de carga eléctrica. Historia • de las ideas sobre corriente eléctrica. El movimiento

de electrones: una explicación para la corriente eléctrica . . . 201

Flujo de electrones o corriente eléctrica• . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Materiales conductores y aislantes de corriente• . . . . . . . . . . . 203

3.2. ¿Cómo se genera el magnetismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Experiencias acerca del magnetismo producto por el • movimiento de los electrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Comportamiento del campo magnético• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Inducción electromagnética• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

¿Te gustaría saber cómo funciona un motor eléctrico?• . . . . . . 210

Aplicaciones cotidianas de la inducción electromagnética• . . . 211

3.3. ¡Y se hizo la luz! Las ondas electromagnéticas . . . . . . . . . . 211

Experiencias alrededor de la luz• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Refracción de la luz• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Ondas electromagnéticas• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Emisión de las ondas electromagnéticas• . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Propagación de las ondas magnéticas• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Espectro electromagnético• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

La radiación infrarroja• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

La radiación ultravioleta• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Arcoíris• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

4. Proyectos: investigar: imaginar, diseñar

y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . 224

4.1 ¿Cómo se genera la electricidad que utilizamos en casa? . 224

4.2 ¿Cómo funciona el láser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

4.3 ¿Cómo funciona el teléfono celular? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

BLOQUE V. CONOCIMIENTO, SOCIEDAD

Y TECNOLOGÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

1. La física y el conocimiento del universo

(obligatorio). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

¿Cómo y cuándo se originó el universo? (ámbito: • del conocimiento científico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Diferencia entre astronomía y astrología• . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

Estructura del universo• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Teoría de la gran explosión• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

La expansión del universo y su futuro: expansión • y contracción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Influencia del desarrollo de la tecnología • en el avance de la astronomía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

2. La tecnología y la ciencia

(temas y preguntas opcionales) . . . . . . . . . . . . . . . 244

¿Cuáles son las aportaciones de la ciencias para el cuidado y • la conservación de la salud? (ámbitos: de la tecnología

y de la vida) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

¿Cómo funcionan las telecomunicaciones? • (ámbito: de la tecnología) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

3. Física y medio ambiente

(temas y preguntas opcionales) . . . . . . . . . . . . . . . 249

¿Cómo puedo prevenir riesgos y desastres naturales haciendo uso • del conocimiento científico y tecnológico? (ámbitos: del conocimiento

científico, de la tecnológia, y del ambiente y la salud . . . . . . . . . . . 249

¿Crisis de energéticos? ¿Cómo participo y qué puedo hacer? • (ámbitos: del conocimiento científico, de la tecnología,

del ambiente y de la salud) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

Ciencia y tecnología en el desarrollo de la sociedad • (temas y preguntas opcionales)• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

¿Qué ha aportado la ciencia el desarrollo de la humanidad?• (ámbito: del conocimiento científico y de la tecnología)• . . . . . . 253

Breve historia de la física y la tecnología en México• (ámbitos: del conocimiento científico y de la tecnología).• . . . . 255

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Apéndice de actividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Notas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262