CIENCIAS NATURALES 7 Nueva mente
Recursos para el docente NAP 7.º año ESB 1.er año
Ricardo
Franco
Débora J. Elina I.
Frid
Godoy
María Cristina Iglesias Silvia
López de Riccardini
María Inés
Rodríguez Vida
Ana C. E.
Sargorodschi
Gabriel D.
Serafini
CIENCIAS NATURALES 7 Recursos para el docente
Ciencias Naturales 7. Recursos para el docente
es una obra colectiva, creada y diseñada en el Departamento Editorial de Ediciones Santillana S.A., bajo la dirección de Herminia Mérega, por el siguiente equipo: Ricardo Franco Débora J. Frid Elina I. Godoy María Cristina Iglesias Silvia López de Riccardini María Inés Rodríguez Vida Ana C. E. Sargorodschi Gabriel D. Serafini Editora: Mercedes Carvani Editora sénior: Patricia S. Granieri Coordinadora editorial: Mónica Pavicich Subdirectora editorial: Lidia Mazzalomo
Nueva mente
Índice Cuadro de contenidos , pág. 2 • Cómo es el libro, pág. 6 • Solucionario, pág. 16
Diagramación: Adrián C. Shirao. Corrección: Susana Álvarez.
© 2008, EDICIONES SANTILLANA S.A. Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. ISBN: 978-950-46-1884-3
Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna forma, ni por ningún medio o procedimiento, sea reprográfico, fotocopia, microfilmación, mimeógrafo o cualquier otro sistema mecánico, fotoquímico, electrónico, informático, magnético, electroóptico, etcétera. Cualquier reproducción sin permiso de la editorial viola derechos reservados, es ilegal y constituye un delito.
Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723. Impreso en Argentina. Printed in Argentina. Primera edición: enero de 2008 Este libro se terminó de imprimir en el mes de enero del 2008 en, Grafisur, Cortejarena 2943, Buenos Aires, República Argentina.
Ciencias naturales 7 : recursos para el docente / Ricardo Franco ... [et.al.].. - 1a ed. - Buenos Aires : Santillana, 2008. 32 p. ; 28x22 cm. (Nuevamente) ISBN 978-950-46-1884-3 1. Formación Docente. Docente. 2. Ciencias Naturales. 3. 3. Educación Secundaria Básica. CDD 371.1
CIENCIAS NATURALES 7 Recursos para el docente
Ciencias Naturales 7. Recursos para el docente
es una obra colectiva, creada y diseñada en el Departamento Editorial de Ediciones Santillana S.A., bajo la dirección de Herminia Mérega, por el siguiente equipo: Ricardo Franco Débora J. Frid Elina I. Godoy María Cristina Iglesias Silvia López de Riccardini María Inés Rodríguez Vida Ana C. E. Sargorodschi Gabriel D. Serafini Editora: Mercedes Carvani Editora sénior: Patricia S. Granieri Coordinadora editorial: Mónica Pavicich Subdirectora editorial: Lidia Mazzalomo
Nueva mente
Índice Cuadro de contenidos , pág. 2 • Cómo es el libro, pág. 6 • Solucionario, pág. 16
Diagramación: Adrián C. Shirao. Corrección: Susana Álvarez.
© 2008, EDICIONES SANTILLANA S.A. Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. ISBN: 978-950-46-1884-3
Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna forma, ni por ningún medio o procedimiento, sea reprográfico, fotocopia, microfilmación, mimeógrafo o cualquier otro sistema mecánico, fotoquímico, electrónico, informático, magnético, electroóptico, etcétera. Cualquier reproducción sin permiso de la editorial viola derechos reservados, es ilegal y constituye un delito.
Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723. Impreso en Argentina. Printed in Argentina. Primera edición: enero de 2008 Este libro se terminó de imprimir en el mes de enero del 2008 en, Grafisur, Cortejarena 2943, Buenos Aires, República Argentina.
Ciencias naturales 7 : recursos para el docente / Ricardo Franco ... [et.al.].. - 1a ed. - Buenos Aires : Santillana, 2008. 32 p. ; 28x22 cm. (Nuevamente) ISBN 978-950-46-1884-3 1. Formación Docente. Docente. 2. Ciencias Naturales. 3. 3. Educación Secundaria Básica. CDD 371.1
o r b i l l e s e o m ó C
El libro de Ciencias naturales 7 Así comienza El libro de Ciencias naturales 7 comienza con un capítulo construcción científica , modalidad que se recupera a introductorio llamado Así es la ciencia . En él se descri- lo largo de todo el libro. ben progresivamente algunas características del quehacer Así es la ciencia mantiene la misma estructura que el resto de los científico . Se hace uso de la historia de la ciencia capítulos, sin embargo, merecen mención especial algunos aspeccomo herramienta para la comprensión del proceso de tos, que serán de interés para el trabajo en el aula.
El tratamiento de la historia Y la historia de la ciencia también es una sección que permite que los alumnos reconozcan la importancia del estudio de la historia de la ciencia. Se espera que los alumnos dejen de ver los avances científicos como un resultado acaba-
o r b i l l e s e o m ó C
El libro de Ciencias naturales 7 Así comienza El libro de Ciencias naturales 7 comienza con un capítulo construcción científica , modalidad que se recupera a introductorio llamado Así es la ciencia . En él se descri- lo largo de todo el libro. ben progresivamente algunas características del quehacer Así es la ciencia mantiene la misma estructura que el resto de los científico . Se hace uso de la historia de la ciencia capítulos, sin embargo, merecen mención especial algunos aspeccomo herramienta para la comprensión del proceso de tos, que serán de interés para el trabajo en el aula.
El tratamiento de la historia Y la historia de la ciencia también es una sección que permite que los alumnos reconozcan la importancia del estudio de la historia de la ciencia. Se espera que los alumnos dejen de ver los avances científicos como un resultado acabado, para comenzar a considerarlos dinámicos y generados a partir de la actividad de personas inmersas en un “escenario” social e histórico particular.
La imagen del científico Se trabaja la apropiación de una imagen realista de los científicos y de su trabajo, para confrontarla con la frecuente visión deformada que los alumnos tienen sobre ella. Es importante que los alumnos incorporen la idea de que la ciencia es una construcción colectiva, que resulta de los aportes y de la colaboración de muchos científicos.
Se trabaja con las aplicaciones modernas del conocimiento científico, su impacto en la sociedad y con la forma en que este repercute sobre la vida cotidiana.
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Las habilidades lingüísticas Las habilidades lingüísticas se ponen de manifiesto en la comunicación con los diferentes actores educativos. Si el proceso de aprendizaje es una construcción personal mediada por dicha interacción, se hace necesario ayudar a los alumnos Describir es contar cómo es un
objeto, un hecho o una persona representándolo con palabras, dibujos, esquemas, etcétera. Responde a las preguntas: ¿cómo es?, ¿qué hace?, ¿para qué sirve? Por ejemplo: ¿Cómo nos imaginamos a los científicos? Alocados, con guardapolvo y explotando cosas.
a mejorar sus producciones orales y escritas . En esta introducción, los alumnos abordan las diferencias que existen entre las habilidades y las “pondrán en juego” a lo largo de todo el libro.
Argumentar es afirmar o refu-
tar una opinión con la intención de convencer a la audiencia. Responde a las preguntas: ¿qué pienso?, ¿qué me parece? Por ejemplo: ¿Qué pensás sobre la clonación? En mi opinión, es útil para el avance de la medicina.
Narrar es relatar hechos que
les suceden a unos personajes en un lugar y en un tiempo determinados. Responde a las preguntas: ¿qué pasa?, ¿quién es? Por ejemplo: ¿Quién es Eugenia Sacerdote? Es una científica italiana que en el año 1939 vino a radicarse a nuestro país. Sus principales aportes se refieren a la poliomielitis.
Definir es proporcionar con
claridad el significado de un concepto. Hacer comprensible un fenómeno o un acontecimiento a otra persona. Responde a las preguntas: ¿qué es?, ¿qué significa? Por ejemplo: ¿Qué es una célula?
Explicar* es dejar claras las
causas por las cuales ocurre un evento o fenómeno. Una explicación modifica el estado de conocimiento de quien la recibe. Responde a las preguntas: ¿por qué?, ¿cómo?, ¿para qué? Por ejemplo: ¿Por qué el agua tar-
Es una estructura que forma parte de los seres vivos.
da mucho más en hervir si le agrego sal? Porque el punto de ebullición de la mezcla del agua y la sal es más alto que el del agua pura. Pero, si se necesita aumentar la temperatura del agua hirviendo, agregar sal es una buena alternativa.
*Explicar y justificar son habilidades lingüísticas muy parecidas y en este libro las consideraremos equivalentes.
La sección Palabras en ciencia, al final de cada capítulo, propone el trabajo con las habilidades lingüísticas.
Las definiciones presentadas para las diferentes habilidades lingüísticas no son “estáticas”. Sugerimos que cada docente y sus alumnos las analicen y establezcan un consenso acerca de lo que se espera con cada una de ellas.
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¿Cómo continúa? El libro de Ciencias naturales 7 cuenta con diez capítulos que abordan estas disciplinas de manera integrada. Además de lograr la comprensión del contenido, se busca
generar en el alumno la apropiación de modelos científicos actuales a partir del análisis y de la discusión de los modelos antiguos.
La apertura del capítulo Cada capítulo comienza con dos historias que transcurren en paralelo, en formato de historieta, que intentan reflejar de qué
manera un hecho histórico está presente (o cómo influye) en nuestra vida cotidiana.
Número y título del capítulo.
La historieta de la derecha se relaciona con un hecho cotidiano que se vincula, de algún modo, con la historia de la ciencia.
La historieta de la izquierda remite a un hecho histórico y central para el tema que se desarrollará en el capítulo.
La sección La historia bajo la lupa pone en contexto ambas historias. Se incorporan nuevos datos, que son necesarios para resolver las actividades que continúan.
Las actividades presentadas luego de La historia bajo la lupa se resuelven siempre de manera grupal. Su objetivo es recuperar conceptos trabajados en la apertura, así como indagar en ideas previas.
La Hoja de ruta muestra la organización de contenidos que se desarrollarán a lo largo del capítulo.
Las actividades presentadas aquí siempre son de carácter individual. Su objetivo es la anticipación de contenidos. Las respuestas se recuperan al finalizar el capítulo en la sección Actividades finales.
En el momento de dar inicio a un capítulo, una estrategia para el docente puede ser llevar a cabo una lectura colectiva de las historietas. Esto permitirá un enriquecimiento del trabajo a partir de la opinión y del debate.
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El desarrollo del texto
El texto se presenta con un lenguaje sencillo y claro. Puede presentar títulos y subtítulos.
Hora de ir al laboratorio es una invitación para hacer un trabajo práctico fuera del aula. Siempre remite a alguna página de la sección final del libro, donde se reúnen todas las prácticas de laboratorio.
Las actividades instantáneas intercaladas en el texto tienen como objetivo la anticipación de contenidos y se resuelven al finalizar el tema tratado. En otros casos, aplican o integran los contenidos.
Las fotografías, los esquemas y los gráficos son recursos que permiten una mejor comprensión de los conceptos. Están acompañados, en todos los casos, con epígrafes cortos y claros que en ocasiones proporcionan datos adicionales.
El desarrollo de los temas generalmente utiliza representaciones múltiples. Para favorecer una interrelación entre ideas, es interesante solicitarles a los alumnos, explícitamente, que utilicen más de un tipo de representación para abordar los contenidos.
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Las secciones especiales En cada capítulo hay por lo menos tres secciones especiales: Actividades , Pura ciencia y Autoevaluaciones .
Las actividades Las páginas de actividades son fácilmente identificables, tanto por el color de fondo como por la banda inicial característica. Están pensadas para que
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los alumnos desarrollen competencias científicas y activen diversas habilidades cognitivolingüísticas .
En algunos casos, los alumnos recuperan contenidos adquiridos en las páginas anteriores para “ponerlos en juego” en nuevas situaciones problemáticas.
En otros, se involucran con las características de los procesos científicos, recuperando contenidos trabajados en Así es la ciencia.
Asimismo, se presentan algunas actividades que dejan entrever la manera en que la ciencia y la tecnología forman parte de nuestra vida cotidiana e influyen en nuestra calidad de vida.
Finalmente, otras actividades favorecen el vínculo entre los temas desarrollados en el capítulo y noticias de divulgación científica.
Pura ciencia Se trata de una sección especial que se presenta una vez en cada capítulo. En cada una de ellas se propone un trabajo diferente que detalla una actividad distintiva y vinculada con el quehacer científico . Se lo considera un espacio propicio
para el desarrollo de procedimientos , habilidades y destrezas . Cabe aclarar que en esta sección no se abordan actividades experimentales, que se encuentran al fin del libro.
U so de re act iv os
Las habilidades que se propone trabajar en cada caso se explicitan en el subtítulo.
Generalmente, al comienzo se describe en forma breve la habilidad específica que se pretende trabajar, aunque han tenido un mayor tratamiento en la introducción del libro.
Observación sin registro instrumentos y de datos
I nt erp ret a ci ón
de la i nf o rm aci ón
ción Análisis e interpreta s de datos cuantitativo
Con la intención de sostener el dinamismo de la página, en ocasiones aparece una caricatura animada, exclusiva de la sección. Suele hacerse preguntas relacionadas con el tema. No son actividades para los lectores, pero sí pueden encontrarse en ellas sugerencias interesantes para ampliar el tema de discusión o bien para resolver algún conflicto de manera oral.
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Autoevaluaciones Uno de los principales objetivos de la enseñanza es fomentar el desarrollo de aprendizajes significati vos , y esto requiere una participación activa y reflexiva por parte de los alumnos. En este sentido, cobra especial importancia el desarrollo de habilidades metacognitivas ,
en las que es el alumno el que, a partir de la reflexión, regula sus propios procesos de aprendizaje, tomando conciencia tanto de sus dificultades como de sus facilidades para estudiar. Este es el objetivo de la Autoevaluación .
En Pura ciencia.
En las páginas de desarrollo de contenidos. En Actividades.
Las autoevaluaciones están ubicadas estratégicamente, de manera tal que colocan a los alumnos en situaciones de reflexión sobre sus procedimientos para aprender. Dichos procedimientos se retoman y se analizan al final de cada capítulo.
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Las actividades finales Al finalizar el desarrollo de contenidos se encuentran las Actividades finales , organizadas en diferentes categorías:
Para recuperar conceptos incluye actividades de resolución simple y cerrada que buscan ordenar los contenidos centrales necesarios para la resolución de las demás actividades. Palabras en ciencia, como ya se mencionó, pretende poner en juego las habilidades lingüísticas trabajadas en Así es la ciencia, ajustadas a la temática del capítulo.
Con solución abierta propone una situación problemática que no tiene una respuesta única. Tiene como objetivo que el alumno utilice los contenidos aprendidos y los transfiera a las situaciones propuestas.
Autoevaluación retoma y analiza los procedimientos de estudio “puestos en juego” por parte de los alumnos.
Ciencia de todos los días propone el análisis de una situación cotidiana para aplicar los contenidos trabajados.
Para cerrar, volvemos a empezar tiene como objetivo trabajar con las respuestas dadas por los alumnos en la Hoja de ruta, para evaluarlas, reverlas, compararlas, ampliarlas, etcétera.
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Entre capítulo y capítulo Una vez terminado el capítulo, dos páginas de neto corte divulgativo ofrecen la oportunidad de leer y disfrutar la ciencia. Curiosidades, anécdotas históricas, aspectos poco
conocidos de científicos famosos, la ciencia en las películas, “misterios” o casos no resueltos por la ciencia son algunas de las temáticas alrededor de las cuales giran los textos.
Entretelones de la ciencia
e P ied ra L i b r no pa ra Ne p t u
hos Ma l de m uc
Equilibr ios desequilibr ados
ho o a l hec De l d ic h
o Trans parentes, per vi vitas y co leando F i cc i one s de lo r ea l
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Al final del libro Como cierre del libro se encuentra la sección Prácticas de laboratorio , en la que se presentan experimentos de interés para los temas abordados. La realización de los trabajos prácticos es el momento ideal para integrar la teoría y la práctica . De esta manera, el alumno toma
conciencia de la importancia que cobra, en el momento de su realización, el hecho de poseer sólidos conocimientos teóricos sobre el tema. Asimismo, se incluyen propuestas de investigación que se derivan de los experimentos dados.
Prácticas de laboratorio Número del capítulo al que pertenece la práctica.
Listado de materiales requeridos, generalmente muy accesibles.
Número de la práctica (no coincide, necesariamente, con el del capítulo).
Título claro y conciso de la actividad experimental.
Imágenes de los dispositivos o pasos del procedimiento, que ayudan a una mejor comprensión de la experiencia.
Diseñar una experiencia es un apartado presente en algunas prácticas de laboratorio que invita a los alumnos al diseño y a la realización de nuevas actividades experimentales.
Si bien en algunas prácticas aparecen “llamadas de atención” acerca de los cuidados que deben tomarse a la hora de su realización, sugerimos llevar a cabo una práctica introductoria que trate sobre las normas de seguridad, así como brindar un primer momento de exploración y de familiarización con el material de trabajo con el que cuenta el laboratorio escolar.
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o i r a n o i c u l o S
Solucionario
Así es la ciencia (8-19) Página 9 1
a) La idea es que el lector identifique a la protagonista de la historieta, Eugenia Sacerdote, y explicite sus aportes. Es esperable que se haga referencia no solo al trabajo relacionado con las ciencias médicas, sino también a su ejemplo como mujer de ciencia en un contexto histórico poco propicio. b) Esta pregunta es importante recuperarla más adelante dado que los chicos aún pueden no tener en claro qué es la ciencia, y entonces pueden aparecer respuestas interesantes para traba jarlas luego de avanzar con los contenidos. c) Antes, para las mujeres no era sencillo acceder al mundo de la ciencia. Así como no se aceptaba que una mujer sea médica, tampoco podían participar en otras áreas; por ejemplo, las mujeres no votaban. Se esperaba de ellas que fueran esposas y madres, únicamente. d) Esta pregunta pretende ponerlos a reflexionar acerca de cómo era el trabajo de los científicos antes respecto de los de hoy, con qué tecnologías contaban para acercarse a la Naturaleza, etc. Esta pregunta es interesante puesto que para responderla deben situarse en otros momentos históricos.
los avances. Se espera que puedan relacionar esto con alguna situación actual, a partir de información proporcionada por los medios de comunicación que se refieran, por ejemplo, a los ba jos presupuestos para investigación en el área de salud o a otros temas relacionados. Se recomienda hacer un intercambio de ideas entre los jóvenes para enriquecer las respuestas. d) Esta pregunta amplía lo anterior y reafirma las cuestiones relacionadas con el trabajo interdisciplinario. e) Se pretende integrar las ideas trabajadas hasta el momento. Es de especial interés que se produzca el intercambio de opiniones entre los alumnos para enriquecer las respuestas. Se puede proponer la confección de los afiches, que permitirán retomar esta información cada vez que el docente lo considere necesario. Características de la ciencia - Se trabaja sobre la base de los decubrimientos de los científicos y las hipótesis comprobadas con anterioridad. O sea que es una construcción de conocimientos. - Es un trabajo en equipo. - Las condiciones económicas influyen sobre el progreso.
Características del científico - Son personas que trabajan investigando. - Son gente común y corriente. - Pueden trabajar en equipo. - No tienen que ser ermitaños, locos o estar vestidos de una determinada manera para ser científicos. - Pueden tener otros intereses además de la ciencia. - No solo trabajan en laboratorios.
Página 12 Página 10
Las respuestas pueden ser variadas, pero se pretende que a partir de ellas los alumnos, por un lado, puedan expresar sus ideas en cuanto al concepto y, por otro, tomen conciencia de que es un tema sobre el cual es difícil establecer un acuerdo. Página 11 2
a) Se pretende que los alumnos identifiquen el estereotipo equivocado de científico y lo cuestionen en forma argumentativa. b) La primera recomendación hace referencia a la ciencia como construcción social en la que es necesario que otros hayan investigado antes para poder usar esos conocimientos como base para los nuevos avances. La segunda recomendación se refiere a la importancia del trabajo en equipo, que puede entenderse como una necesidad de interdisciplinariedad, en la que participen científicos y profesionales comprometidos con la investigación. El tercer punto también puede retomarse a posteriori con el tema de serendipia. Pero es de interés que los alumnos puedan reconocer que los pasos de una investigación pueden resultar favorecidos o entorpecidos por cuestiones fortuitas o azarosas. c) Se propone aquí que los alumnos hagan referencia a la importancia del contexto económico y a su relación con el desarrollo científico. Quizás también se puede extender el análisis al campo del momento histórico, social o político donde se dieron
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Con esta actividad se pretende recuperar las ideas previas que tengan los alumnos en cuanto al método científico. También es esperable que expongan sus ideas con respecto a otras formas de investigación y que sobre el grado de credibilidad que estas tienen para ellos. Página 13
Esta pregunta introduce a los alumnos en la necesidad de comprobación. No es indispensable que den una única respuesta correcta, pero sí que se planteen lo necesarias que s on las comprobaciones en el trabajo científico. Página 14
Esta actividad pretende que los alumnos se conecten con diferentes imágenes y las comparen hasta poder definir si pertenecen o no a la categoría de modelos. A su vez es interesante ver si advierten entre ellos diferencias entre los modelos que luego puedan utilizarse para trabajar las ideas de modelo científico y modelo escolar. Las imágenes de la linterna de la página 96 son modelos escolares. Página 15 3
a) Se espera que los alumnos hagan referencia a las estrategias de registro, procesamiento y análisis de datos.
b) Sí puede ser un ejemplo de serendipia ya que el científico encuentra por azar algo que no estaba buscando; en este caso, un satélite. 4
De los modelos presentados, se pueden identificar como escolares el globo terráqueo y el que está construido con materiales simples. Por otra parte, la imagen satelital es considerada un modelo científico ya que es una reconstrucción de la información proporcionada por el satélite, es muy compleja y la utilizan los especialistas. Página 17
Con esta actividad se pretende indagar si los alumnos e stán en condiciones de identificar un artículo de divulgación y pueden citar un ejemplo. También es interesante plantear a partir de esto un debate alrededor de la facilidad de acceso real o no a la información de este tipo. Actualmente, en los diarios, suelen aparecer notas sobre descubrimientos relacionados con la salud humana. Página 18
Con esta actividad se indagan ideas previas sobre la idea de las ciencias naturales que tienen los alumnos. Biología: capítulos 6, 7, 8, 9 y 10. Astronomía: capítulo 1. Química : capítulos 2 y 3. Física: capítulos 4 y 5.
Página 19 5
a) Responde a la descripción y a la narración. b) Este punto pretende evidenciar el estereotipo común sobre los científicos y su trabajo, y se espera que los alumnos puedan criticarlo de manera espontánea. La escuela nueva de Fede refuerza esa apreciación del estereotipo mediante la estatua, algunos cuadros del científico trabajando en un laboratorio, la imagen en los buzos. c) Se pretende que los alumnos argumenten a partir de la imagen de científico y la idea de ciencia que se trabajó a lo largo del capítulo para discrepar respecto de los estereotipos negativos que presenta Federico. Por otra parte se usa esta actividad para traba jar habilidades lingüísticas. La lectura en voz alta y el intercambio de ideas harán esta actividad mucho más enriquecedora. Es importante destacar y discutir con los alumnos que los científicos no trabajan exclusivamente en laboratorios y que, aun los más famosos y extravagantes, son personas comunes, de las que suele pasarse por alto su parte humana. d) Se pretende que los alumnos expongan sus ideas y acuerden sobre las características principales de las estrategias de investigación en ciencias así como, también, del perf il del científico.
1. El Universo y el Sistema Solar (20-37) Página 21 1
Página 25 3
a) No eran considerados fenómenos naturales sino hechos que presagiaban malos augurios. b) El último recuadro en el que se mencionan cálculos de órbitas. c) El temor ante el impacto en la Tierra. d) Los cometas están formados por una cabeza de hielo y una cabellera que se forma cuando sus órbitas cruzan delante del Sol. Las estrellas fugaces son meteoritos. e) Porque el desconocimiento produce miedo. Es importante conocer la naturaleza de estos fenómenos.
I a) Frase que aparentemente encierra una contradicción o un contraste. b) Kepler se preguntaba por qué el cielo era oscuro si tenía tantas estrellas. Si el Universo es infinito e infinitas las estrellas, el cielo no debiera verse oscuro. c) La explicación que propuso Halley fue la siguiente: si cada estrella es tan distante que solo recibimos muy poca luz, la suma de la luz de todas ellas también sería muy poco importante. d) Si el Universo fuese infinito deberíamos ver el cielo absolutamente cubierto de estrellas y sin vacíos de oscuridad. Por lo t anto, el Universo es finito.
Página 22
Calculable. Se formaron 10 000 millones de años después del Big Bang , es decir, hace casi 5 000 millones de años. Página 23
II El texto es de opinión, por lo tanto variará según los grupos. La paradoja tiene varias líneas de razonamiento. Por ello, todas las explicaciones son válidas.
Tierra – Sistema Solar – brazo Orión – Vía Láctea – Grupo Local – cúmulo de Virgo – supercúmulo – Universo.
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a) 1. Constelaciones, 493 a. C.; 2. Al-Batani, catalogación de estrellas, 830 d. C.; 3. Galileo Galilei, primer telescopio, sin fecha; 4. Radiotelescopios, 1937 ; 5. Telescopio Espacial Hubble (HST), sin fecha; 6. Telescopio VLT, formado por cuatro telescopios, sin fecha; 7. Lentes gravitacionales, 2004. Los datos que faltan son: 3. Galileo Galilei, primer telescopio, 1609; 5. Hubble (HST), 1990; 6. VLT, 1998. b) Los primeros astrónomos realizaban observaciones a ojo desnudo. Actualmente, se emplean instrumentos de alta precisión y gran alcance. La tecnología es un aliado indispensable para la observación astronómica. Página 27
Dos satélites de Urano, Oberón y Titania, tienen los nombres de los protagonistas de Sueño de una noche de verano y Miranda, de La tempestad. En Venus se festejaría Año Nuevo todos los días porque el día tiene mayor duración que el año. Venus está a 0,72 UA del Sol. Una UA equivale a 499 segundos-luz (8,32 minutos-luz por 60 min). La estrella Próxima del Centauro está a 1,31 pc (4,22 dividido 3,26); la estrella Canopus, que dista 74 a-l de la Tierra, está a poco más de 22 pc. Página 30
El Sol no sale por el horizonte, sino que es la Tierra la que gira en su rotación, de modo que desde nuestro punto de observación, en determinado momento del día, ya no es posible verlo. Página 33 7
a) El lugar por donde el Sol salió o se puso en el cielo va girando sobre el horizonte. b) El punto cardinal fue variando hacia el Este. c) La variación ocurre porque al mismo tiempo que la Tierra gira sobre su eje, se traslada alrededor del Sol. d) Con esta experiencia es posible comprobar el movimiento diurno aparente y el movimiento anual aparente del Sol. e) Se pueden comprobar dos movimientos reales: el movimiento de rotación y el de traslación terrestres. 8
a) El Universo es esférico . Falso. El Universo es posiblemente curvo y se expande en todas direcciones. b) La Tierra también es esférica. Falso. Tiene forma de geoide. c) El movimiento de los cuerpos celestes es regular y circular . Falso. Las órbitas son elípticas.
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d) Movimiento aparente diurno: la Tierra se mueve, el Sol, no . Verdadero. Causado por la rotación de la Tierra sobre su eje, en 24 horas, y no de todo el Universo. e) Movimiento aparente anual del Sol: la Tierra se mueve alrededor del Sol y no al revés. Verdadero. Causado por la traslación de la Tierra alrededor del Sol en un año. f) Movimiento mensual de la Luna alrededor de la Tierra. Verdadero. Fases lunares. g) El cielo es inmenso respecto a la magnitud de la Tierra. Verdadero. El cielo es inmenso, el Universo es finito. 9
a) La distancia entre las órbitas de la Tierra y el Halley equivale a 0,15 UA. b) El cometa se hará visible en el cielo desde la Tierra a pesar de tan enorme distancia porque al ser menor a 1 UA (distancia Sol-Tierra) el cometa va a pasar entre la Tierra y el Sol, y va a ser iluminado por este. c) No hay peligro de colisión porque los detectados son objetos color blanco de la escala Torino, que indica mínimo riesgo de impacto. Páginas 34-35 10
Afirmaciones que se refieren al Universo: a, b, d, f, h, i. 11
a) Cosmos: mundo, universo. Universo: conjunto de todo lo existente. Universal: que pertenece o se extiende a todas las personas y a todos los tiempos. Puede pensarse que la etimología de la palabra “universo” significa “volver a uno mismo” porque se considera a cada individuo como un mismo universo. b) Términos para un texto de divulgación científica y para uno más popular: Cosmos (científico), Universal (popular). c) La palabra “cosmos” hace referencia en sus orígenes a “orden” o “armonía” porque, posiblemente, puede referirse al orden y a la armonía de todo lo que existe. d) La definición de Carl Sagan significa “todo lo creado”. 13
a) Tiempo Universal Coordinado, o UTC, también conocido como “tiempo civil”, es la zona horaria de referencia respecto de la cual se calculan todas las otras zonas del mundo. b) Para calcular la hora de la Argentina se le restan 3 horas. c) La respuesta varía según el día en que se realice la actividad. d) Doce traslaciones, como todos los años. e) La respuesta varía según la fecha del cumpleaños. f) No, el punto de observación hace que se aprecien distintas fases de la Luna en distintos puntos del planeta.
2. Los materiales y las mezclas (38-53) Página 39 1
a) Las semejanzas son que ambas técnicas usan un lavado y un colado, pero en distinto orden. Los buscadores de oro primero lavan o levigan las tierras del lecho del río y, luego, las pasan por un tamiz. La chica misionera hace al revés. Primero cuela la mezcla y separa los porotos, y luego los lava para quitarles los restos de azúcar. b) Sí, podría agregar agua a la mezcla hasta que el azúcar se disuelva y luego colarla. El agua azucarada atravesaría el colador, mientras que los porotos quedarían retenidos en la malla. c) El resto del azúcar quedó disuelta en el agua. Estos componentes podrían separarse utilizando dos métodos diferentes: la evaporación o la destilación. Con el primer método, si no nos interesa conservar el agua, dejamos que esta se convierta en vapor de agua y que se disperse en el aire, y en el recipiente quedará como residuo el azúcar. El otro método es la destilación. Se calienta la mezcla en un dispositivo llamado destilador hasta que el agua líquida se convierta en vapor de agua. Luego se hace pasar el vapor por una superficie fría y se recoge en un recipiente. El azúcar quedará como residuo en el recipiente donde se realizó el calentamiento. d) Ambas mezclas tienen características distintas. Mientras que en la mezcla de azúcar con porotos se distinguen los componentes, en la amalgama ya no se distingue cuál es el oro y cuál, el mercurio. Página 40
Los materiales que componen un lápiz son grafito, madera y pintura. Página 41
3 Se puede sugerir a los chicos que diseñen su propia experiencia a partir de un ejemplo evidente y simple, como la comparación de la masa y el volumen de un elefante y una hormiga. El elefante tiene más masa y, por lo tanto, ocupa más lugar que una hormiga.
b) El primer uso que se le dio a la baquelita fue como aislante de la electricidad. c) Como la baquelita es un material duro, aislante y resistente al calor, se la utilizó mucho en la fabricación de las partes de los utensilios de cocina que deben estar en contacto con nuestras manos. Por ejemplo, asas, mangos, la tapa de las cacerolas o pavas. d) Algunos ejemplos de materiales fabricados por el hombre son el vidrio, el cemento y el papel. 5 a) Cacerola de madera: con mucha suerte se podría utilizar una sola vez. La madera se quema en presencia de calor y oxígeno. b) Termo de aluminio: los líquidos calientes se enfriarían y los fríos se calentarían. El aluminio no sirve para conservar el calor o el frío, precisamente, porque es un buen conductor térmico. c) Cable con hilos de papel : imposible encender una lamparita. El papel no conduce la electricidad. d) Tabla de tiza para picar cebolla : la salsa quedará con gusto a tiza. La tiza es muy material muy blando para resistir la fuerza que ejerce el cuchillo sobre la tabla. e) Pelota de tenis de cerámica: al primer raquetazo, la pelota se rompería. La cerámica es un material demasiado frágil como para usarla en la elaboración de pelotas de tenis. f) Almohada de papel de lija: ¡poco recomendable para pieles sensibles! El papel de lija es un material abrasivo. De ninguna manera se puede utilizar para fabricar un objeto sobre el que apoyamos la cabeza. g) Envase de mármol para guardar vinagre: idea poco feliz por donde se la mire. En poco tiempo nos quedaríamos sin recipiente porque el ácido acético que contiene el vinagre lo “ataca” hasta que lo destruye. h) Remera de madera: un poco incómoda. La madera es algo rígida para fabricar una remera. Además, coserla sería un gran desafío. i) Destornillador de mercurio: además de ser un poco caro, jamás podríamos quitar un tornillo de ningún lado. Simplemente porque el mercurio es líquido a temperatura ambiente. j) Mesa de goma : una verdadera aventura prepararla para la cena. Demasiado flexible para sostener todo lo que se coloque encima.
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Los hilos del interior de una cable eléctrico son de cobre, que es buen conductor de la electricidad, y la cubierta es de plástico porque es un material aislante.
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Se trata de un sistema material heterogéneo de dos componentes: el azúcar y los porotos. La propiedad intensiva más sencilla para diferenciar ambos es el color.
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4 a) Hay materiales llamados “artificiales” porque son inventados y fabricados por el hombre.
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Cuando se agita la mezcla agua salada-aceite, parece que se homogeneíza pero después de un tiempo de reposo, vuelven
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a separarse las dos fases del sistema. La sal y el agua son dos sustancias que forman una sola fase que no se separan si utilizamos este método. Página 49
6 a) El huevo es un sistema heterogéneo porque tiene propiedades que son diferentes en distintos puntos. Por ejemplo, el color es amarillo en la yema, blanco en la cáscara e incoloro en la clara. b) Este sistema tiene tres fases: la clara, la yema y la cáscara. Es posible separar las fases. En primera instancia podemos separar la cáscara de las otras dos fases cuando rompemos el huevo. Luego, con cuidado, hacemos pasar la yema y la clara por un colador. La yema queda retenida en el colador y la clara pasa para abajo. c) Cada fase está compuesta por una mezcla de sustancias. d) La clara es una mezcla homogénea o una solución de proteínas, hidratos de carbono y sales minerales en agua. Tiene cuatro componentes y una sola fase.
9 A pesar de que los valores de algunas propiedades intensivas coinciden, otros no son iguales. No es suficiente la coincidencia de los valores de una sola de las propiedades intensivas para afirmar que se trata de la misma sustancia. Es necesario que todas ellas tengan valores iguales. 10 Material / Propiedad
Fragilidad
Dureza
Florero
Muy frágil
Más o menos duro
Broche
Más o menos frágil
Más o menos duro
Goma de borrar
Más o menos frágil
Blando
Moneda
Tenaz
Muy duro
11 7 a) Frases que hagan referencia a una mezcla homogénea: Allí entran en contacto con el mercurio, que al amalgamarse con el oro permite su separación.
b) Frases que hagan referencia a la separación de los componentes de una mezcla homogénea: Esta se calienta en una retorta para que el mercurio vaporice y quede únicamente el oro.
c) Frases que hagan referencia a la separación de las fases de una mezcla heterogénea: El material obtenido de ríos y zona de minas pasa por varios tamices. Páginas 50-51
8 a) b) c) d) e)
F V V V F
f) g) h) i)
V F F V
Respuesta abierta. 12 a y b) Con el aluminio se usa para hacer cables de alta tensión. Aunque solo tiene el 63% de la conductividad eléctrica del cobre, por su densidad se puede fabricar un alambre más grueso y aun así más ligero. Además, su óxido lo protege de la oxidación un poco más que al cobre y no necesita recubrimientos plásticos. 13 Propiedades para señalar: • Blando. • Muy maleable. • Punto de fusión = 1 064 °C. • Punto de ebullición = 2 970 °C. • Gran estabilidad química.
3. El agua, sustancia y mezcla (54-71) Página 55 1
a) Porque veían que cuando se evaporaba “aparecían” tierra y sales , que no era otra cosa que lo que estaba dentro del agua. b) El hermano piensa que el agua se evaporó, tal cual sucede con el agua de río cuando bulle en la destilación de Lavoisier. c) A través de los residuos vertidos por las ciudades, el campo y la industria, entre otros.
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d) Analizándola químicamente. A simple vista no se puede saber aunque, en apariencia, sea transparente y no tenga ni olor ni mal sabor. e) En las tres situaciones, el cloro, el hipo clorito y la lavandina son la misma sustancia y se utiliza como bactericida. f) Es el agregado de cloro. Es uno de los últimos pasos en el proceso de potabilización del agua.
Los materiales: hornalla o mechero, trípode, rejilla de amianto, termómetro, heladera, sal de mesa.
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Porque, según lo que se sabe hasta el momento, solo en nuestro planeta coexisten las temperaturas necesarias para que el agua se presente en sus tres estados.
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Sí. Esta es una pregunta que anticipa el tema que tratará el capítulo más adelante.
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Las plantas absorben desde el suelo, a través de los pelos absorbentes de la raíz, el agua con las sales minerales disueltas. Y la eliminan a través de los estomas de sus hojas. Cada estoma tiene un pequeño poro que se abre y se cierra cuando las dos células que lo rodean se llenan o se vacían de agua, actuando como verdaderas puertas corredizas. Se abren solo de día para que pueda entrar el dióxido de carbono y salir el oxígeno producidos en la fotosíntesis. Pero, también, los estomas se abren para que entre el oxígeno y salga el dióxido de carbono durante la respiración. Este proceso se cumple tanto de d ía como de noche. El problema es que, al permanecer abiertos, la planta pierde, también, una gran cantidad de agua por transpiración. Se sabe que, por cada gramo de dióxido carbónico que entra, se pierden alrededor de 300 g de agua. ¡Más de una taza llena! Página 58
Si el agua que forma la sangre estuviese en estado sólido no podría trasladar ni las sustancias nutritivas hacia todos los “rincones del cuerpo” ni los desechos hacia el exterior. Página 59
3 a) En la muestra 1, la temperatura del agua fue subiendo y en la 2 fue bajando con el tiempo. Tanto en la muestra 1 como en la 3, la temperatura fue subiendo y a partir de un punto diferente para cada una, se mantuvo constante. b) El punto de fusión se halla en la muestra 2. El de ebullición en la 1 y en la 3. c) La línea roja, a la muestra 1; la línea azul, a la 3, y la línea marrón, a la 2. d) En las muestras 1 y 2 se utilizó agua destilada porque el punto de ebullición es 100 ºC y el de fusión es 0 ºC, respectivamente. e) En las muestras 1, 2 y 3, el agua estaba en estado líquido. En la 1 y en la 3 terminó en estado gaseoso, y en la 2, en sólido. f) Es posible que para contestar a esta pregunta tengan que diseñar una experiencia en donde puedan comprobar su hipótesis. Conclusión: la temperatura del agua pura se mantiene constante a 100 ºC cuando pasa del estado líquido al gaseoso y a 0 ºC cuando pasa del estado líquido al sólido. Cuando el agua contiene sal, el punto de ebullición cambia. Bulle a más de 100 ºC. g) El objetivo de esta práctica es comprobar cuál es el punto de ebullición y cuál el de fusión del agua pura, y experimentar qué ocurre con el punto de ebullición cuando el agua pura tiene agregados que la hacen impura.
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Las sales minerales del agua que usamos provienen del suelo, por donde pasa en su ciclo natural. Respuesta personal. Sugerimos considerar la higiene propia, la del hogar, la preparación de alimentos, el riego de plantas, el consumo de las mascotas, etcétera. Página 63
4 a) b) c) d) e) f)
Por destilación del agua de río. Se evaporó solo el agua que contenía y quedaron restos. La sal estaba disuelta y la tierra, suspendida en el agua. Cuando tocó la envoltura de plástico fría. El agua destilada que precipita dentro del recipiente pequeño. No, porque el agua obtenida ya no es una mezcla sino una sustancia.
5 CUERPO HUMANO Entra agua por
Se transforma por
Alimentos: 1 000 ml Bebidas: 1 000 ml Procesos metabólicos Total: 2000 ml
Sale agua por Sudor: 500 ml Respiración: 400 ml Orina: 1 350 ml Heces: 150 ml Total: 2 400 ml
Al parecer la hipótesis debería ser rechazada, porque hay más agua que ingresa que la que sale. Sin embargo, hay que considerar que como consecuencia del metabolismo celular también se produce agua, aproximadamente 400 ml. De esta manera, la hipótesis es corroborada. Página 64
Decantación y filtraciones con filtros cada vez más finos. Página 65
El tanque se usa para almacenar agua para el consumo de la familia. Está arriba para que el agua baje por gravedad. La tierra no llega al agua sino que queda flotando sobre el aceite. Página 66
Esta actividad anticipa el tema que tratará el capítulo más adelante.
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El arsénico y otros minerales que componen el suelo, el polen, las hojas y otros residuos de plantas, los excrementos de peces y aves acuáticas, un animal muerto en el lecho de un río, el excesivo crecimiento de algas u otros organismos pueden contaminar naturalmente el agua (proceso conocido como “eutrofización”). Podría parecer que es bueno que las aguas estén repletas de nutrientes porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Sin embargo, existiría otro problema potencial. El inconveniente está en que si hay un exceso de nutrientes, crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de olores nauseabundos, y le dan un aspecto sucio, disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido. Sistemas de rejas
Desarenado y Desengrasado
Tratamiento biológico
Sedimentación Desinfección con bactericida
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6 a) Cuando se rompe el equilibrio entre el tipo y el volumen de los residuos, y el proceso de autodepuración. b) Se evaporará primero el agua del vaso que no contenía aceite. La razón es que en la muestra que tenía aceite el agua no puede evaporarse porque el aceite aísla al agua del aire. c) La capa de aceite y la de petróleo flotan en el agua porque son menos densas que ella. El agua debe atravesar esa capa para pasar, en estado de vapor, a formar parte de la humedad del aire. d) En el proceso de depuración de aguas cloacales, cuando el agua se desengrasa. e) El petróleo se usa para fabricar el asfalto de las calles, producir el combustible que utiliza el transporte y el que se usa para la calefacción. También en la fabricación de productos plásticos (juguetes, por ejemplo). f) Las aves marinas cuentan con un complejo sistema de plumas que actúan como aislantes térmicos. Al ser manchadas de petróleo, las plumas pierden su calidad de ser resistentes al agua y los animales mueren de frío. Los cetáceos, como ballenas y delfines, pueden morir también por envenenamiento, pero sus cadáveres no serán percibidos por los seres humanos ya que no llegarán a la costa sino al fondo del mar. Páginas 68-69
7 a) Falso. Al formarse las primeras rocas en la Tierra, el agua estaba en estado gaseoso.
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b) Falso. Obtenemos el agua que necesitamos de las bebidas pero también de los alimentos. Y por la orina, las heces, el sudor y el aliento, la eliminamos. c) Falso. El agua pura o destilada es una sustancia o compuesto químico formado por dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno. El agua carente de sales, como la destilada, y la que tiene sales en exceso, como la de mar, no son aptas para el consumo humano. d) Falso. Las propiedades organolépticas son las que se perciben con nuestros órganos de los sentidos. e) Falso. Las moléculas del agua tienen una alta tensión superficial, es decir, se atraen entre sí tan fuertemente que tienden a comportarse como si formaran una delgada película elástica. Este nivel de tensión produce que las gotas tengan forma primero esférica y luego alargada. f) Falso. No toda el agua que se usa es consuntiva, o sea que se gasta o degrada en el uso. Hay otra, la no consuntiva, que vuelve a la Naturaleza, como ocurre con el riego. g) Falso. El polen, las hojas y otros residuos de las plantas, los excrementos de los peces y de las aves acuáticas, y algunos componentes de los suelos pueden contaminar naturalmente el agua. h) Verdadero. i) Falso. En las ciudades existen dos sistemas de desagüe de aguas residuales. Las de las aguas servidas o cloacales y las de las aguas pluviales. 8 a) Aguachenta, aguada, aguacero, aguante. b) Pueden considerarse sinónimos: agua pura, desmineralizada y agua destilada; agua potable y agua de red; agua servida, agua residual y agua negra. d) Agua de red pluvial. e) Agua pura, agua destilada, agua desmineralizada, agua nieve y agua pluvial. 9 a) Hay que pasar el peso de una tonelada a kilos (mil kilos). Luego, pesar las prendas (o estimar el peso) y calcular, por medio de una regla de tres simple, el resultado. Si para obtener 1 000 kg de algodón, se necesitan 10 000 000 l de agua, para fabricar un buzo de 1 kg, se necesitarán 10 000 000 por 1 dividido 1 000, lo cual resulta 10 000 l.
b) El agua para fabricar algodón es no consuntiva y el agua para fabricar papel es consuntiva. 10 En este proceso, el agua, debido a su alta capacidad calorífica, absorbe el calor del papel y no deja que este aumente su temperatura. Al no calentarse lo suficiente, no entrará en combustión. Recién cuando se evapora toda el agua, el papel tomará la temperatura suficiente para encenderse. Esa es una de las razones por las cuales se utiliza al agua como extinguidora de incendios.
11 a) Depuración. b) El agua (H2O) es la misma molécula, tanto en el agua potable como en la destilada y en las aguas servidas, es decir, las de las cloacas. La diferencia está en las sustancias disueltas, orgánicas o inorgánicas, que transporta en suspensión. c) El agua puede ser, en teoría, reutilizada infinitamente y, de hecho, en eso se basa justamente el “ciclo del agua”. Por lo tanto, si al agua la devolviéramos a la Naturaleza, en un estado de pureza
suficiente para que los mecanismos naturales de depuración pudieran limpiarla, la disponibilidad del recurso hídrico mejoraría. d) Control de riesgo sanitario. Fertilización natural y abono, y recomposición del suelo, entre otros. e) Se utilizan para hacer gammagrafías o radiografías del interior de las paredes de los tubos, para poder observar si están bien sus estructuras internas.
4. La diversidad de la energía (72-87) Página 73 1
Página 77 3
a) En una primera visión, la energía está relacionada con la posibilidad de que ocurran sucesos diferentes. Por eso, se manifiesta de distintas formas: como luz, como calor, como sonido y como electricidad, entre otras. b) Los chicos pueden suponer que, ya que “no puede desaparecer”, la energía siempre está. Y que, a lo sumo, puede ir tomando distintas formas: de electricidad pasa a sonido, o de calor a electricidad, o cosas así. Estas primeras ideas se trabajan luego en el texto. Un ejemplo que muy probablemente citen es el de la lamparita, en el que la electricidad pasa a ser luz. c) Debido a la amplia difusión que tiene el tema de las dietas, es posible que los chicos conozcan que para adelgazar hay que disminuir el consumo de ciertos alimentos, porque aportan mucha energía. Este tema se trata en el capítulo 10, en donde se explica que los nutrientes más energéticos son las grasas y los hidratos de carbono. d) En efecto, como afirma Mayer, los habitantes de zonas frías deben comer alimentos con mayor aporte de energía que los que viven en zonas cálidas. Es muy posible que los chicos relacionen esa información con el mayor gasto energético que supone mantener constante la temperatura corporal cuando en el ambiente hace frío.
a) Sí, se cumple. La suma de las energías que intervienen al comienzo de la transformación (que, en este caso, es solo eléctrica), es igual a la suma de las energías al final de la transformación (en este caso, lumínica y térmica). Ambas cuentas tienen como resultado 1 000 J. En el segundo artículo no se cumple. Se contradice con la idea de Mayer, porque nos hallamos ante un caso en el que la energía, como señala la nota, está continuamente creándose. c) La página de Internet indica que en la mayoría de las transformaciones, la diferencia entre las energías es imperceptible. Por eso puede considerarse que, en situaciones como la de la lamparita, el modelo de Mayer prácticamente es correcto y que se cumple la igualdad entre las energías iniciales y las finales. d) De acuerdo con esta nueva información, la diferencia entre las energías iniciales (eléctrica) y las finales (térmica y lumínica), en la mayoría de las transformaciones, es tan pequeña que resulta imperceptible para los instrumentos utilizados. e) El modelo de Mayer no puede aplicarse en cualquiera de las transformaciones nucleares mencionadas en la p ágina de Internet. f) La idea es que se reproduzcan los argumentos presentados en esta página, como un modo de familiarizarse con el tema e interiorizar su significado.
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Sí, se podría afirmar que todos los alimentos provienen de la energía solar. Los de origen vegetal, porque se han formado mediante la energía solar que interviene en la fotosíntesis. Los de origen animal, porque estos alimentos provienen de animales que se alimentaron de plantas o de otros organismos que, a su vez, se alimentaron de plantas.
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Al acercarse caminando se emplea energía cinética, al igual que en todos los movimientos realizados. El fósforo apagado tiene almacenada energía química. Al frotarlo en la caja, se produce energía calórica, del mismo modo que al encenderse, y también energía lumínica. El gas de la cocina tiene reservas de energía química.
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Lamparita de luz: kilowatios. Alimento: calorías. Pila: voltios.
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Página 81 4
a) La energía para que estos molinos funcionaran se obtenía de las corrientes de agua. El agua golpeaba en las paletas y hacía girar la rueda. b) Siempre que fuera posible, lo mejor era montar estas ruedas en ríos caudalosos, con corrientes fuertes. c) La energía para que estos molinos funcionen se obtiene de la energía cinética del aire en movimiento, es decir, del viento. El viento golpea en las paletas y hace girar el molino. d) El timón o cola permite orientar al molino y, seguramente, su incorporación debe haber mejorado la eficiencia de su trabajo porque ese nuevo elemento hizo posible aprovechar mejor la energía suministrada por el viento. e) De la energía química contenida en los combustibles se obtenía energía térmica, que luego se transformaba en energía cinética. Página 82
Seguramente, la lista confeccionada por los chicos de las actividades humanas que se verían afectadas por un corte de electricidad va a ser muy extensa. Eso es prueba suficiente de lo que sostienen muchas organizaciones, que alertan sobre la creciente dependencia de las personas a la provisión de energía eléctrica. Páginas 84-85 5
a) Verdadero. Esa es una idea bastante aproximada de qué es la energía. b) Falso. La mayor parte de la energía eléctrica se convierte en energía térmica. c) Verdadero. Siempre una parte de la energía original se transforma en calor. d) Verdadero. Una parte importante de la energía cinética de las piernas se pierde en forma de energía térmica. e) Falso. El trabajo se realiza cuando se produce una transformación de energía, por lo tanto es natural que ambos se midan con las mismas unidades. f) Verdadero. En los fenómenos nucleares, hay una pequeñísima masa que desaparece y se convierte en una gran cantidad de energía. Es decir, esa energía no proviene de ninguna energía anterior. g) Falso. La energía cinética depende de la rapidez del cuerpo y de su masa. h) Falso. Durante la caída, la energía potencial gravitatoria se transforma en energía cinética. Pero al ascender, la transformación ocurre al revés: la energía cinética inicial se va transformando en energía potencial gravitatoria. i) Falso. La energía potencial gravitatoria de los cuerpos depende de sus masas y de la altura a la que se encuentran. j) Verdadero. Las plantas crean nueva materia viva en la fotosíntesis y, a medida que las plantas crecen, sus partes “acumulan” la
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energía solar en forma química. Esa es la energía que poseen la madera o el carbón vegetal, y también el petróleo y el carbón mineral, que son combustibles fósiles. k) Falso. Este tipo de centrales desprenden gases, como producto de la combustión, que causan serios problemas de contaminación atmosférica. Por esa razón, estas centrales son muy criticadas por las organizaciones ambientalistas. l) Falso. La energía geotérmica se centra en el aprovechamiento de la energía térmica presente en el interior de nuestro planeta. 6
Las opciones correctas son: el auto tiene cuatro veces la energía cinética de la camioneta. El auto A tiene nueve veces la energía cinética del auto B. 7
Formas de energía presentes en el relato: sonora, lumínica, química, cinética, térmica. 8
Un diseño posible podría ser el siguiente: plantear una introducción sobre las enormes cantidades de energía requeridas por el mundo actual y la necesidad de hallar fuentes que generen el menor impacto sobre el medio. Luego, analizar cuál es la situación en nuestro país y hacer un relevamiento de las principales centrales térmicas, hidroeléctricas y nucleares argentinas. Para ello pueden consultarse varias páginas de Internet. Por ejemplo, la siguiente http://www.energy. org.ar/index1_files/PROYARG/WWW/ELECTR~1/fichas.htm. En ella hay una lista completa de centrales, con sus ubicaciones y características técnicas. A continuación, se puede mostrar el desarrollo de las fuentes de energía “alternativas” en regiones rurales, y en aplicaciones en las que la generación de electricidad no sea demasiado grande. 9
La primera pregunta debería referirse a una cuestión básica: si se trata de una zona ventosa o no. La idea es que los vientos no solo sean bastante intensos, sino que también soplen regularmente durante casi todo el día y la noche. Como se trata de la Patagonia, es posible que ambas condiciones se cumplan, porque es una zona ideal para estos generadores. La segunda pregunta podría pedir información sobre cuál es la demanda de electricidad de la chacra, para estar seguros de que los generadores que se le ofrecen van a satisfacer esa demanda. 10
En la misma página 76, se aclara que ese valor “puede ser mayor o menor según el gasto energético de la persona considerada”. En el caso de una persona que vive en una zona fría y realiza trabajos pesados, se requiere una alimentación más rica en sustancias que proveen mucha energía, porque el gasto energético es mucho mayor debido a la temperatura del ambiente y al tipo de tareas.
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a) La energía que provoca la explosión dentro de la cámara proviene de la energía química contenida en los combustibles.
b) El cohete debe llevar el oxígeno para hacer funcionar su motor porque, a diferencia del motor a reacción, está preparado para moverse donde no hay aire, es decir, fuera de la atmósfera.
5. Energía: ondas y calor (88-103) Página 89 1
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amplitud
a) Durante la lectura del capítulo, se podrá corroborar esta idea de Vitruvio; efectivamente, el sonido viaja por el aire y por otros medios en forma de vibraciones, es decir, de ondas. Esas vibraciones están originadas por la oscilación de algún cuerpo, que identificamos como “la fuente” del sonido. b) En las paredes de los estudios de grabación suelen utilizarse paneles de telgopor y de otros materiales que absorben una parte de las vibraciones y, de ese modo, mejoran la acústica del lugar. Estos paneles también son usados en las habitaciones donde se ejecutan instrumentos musicales: en esas condiciones, como gran parte del sonido es absorbido por los paneles, se consigue disminuir el que les llega a los vecinos. c) Los “rebotes” de las ondas de sonido tienen lugar cuando esas ondas pegan contra ciertas superficies y se reflejan en ellas. Es lo que ocurre, por ejemplo, en el interior de las iglesias y, en general, en las habitaciones amplias y con muy pocos muebles. El caso más evidente es el del fenómeno denominado “eco”, que se produce cuando se emiten sonidos frente a una pared distante o a una montaña. d) Es posible que los chicos conozcan las ondas sísmicas y también las ondas electromagnéticas, que se estudian en este capítulo. Las primeras están asociadas a los terremotos. Entre las electromagnéticas se encuentra la luz.
A
1 ciclo
B amplitud
1 ciclo
C amplitud
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Las ondas que se generan en la superficie del mar por acción del viento son las olas.
1 ciclo
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Como el avión que superó la rapidez del sonido debe ir a más de 1 224 km/h, es el más rápido de los dos.
c y d) El sonido más agudo es C y el sonido más fuerte es A. 5
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El sonido más grave es el de 20 Hz y tiene 20 ciclos en un segundo. El más agudo es el de 20 000 Hz y tiene 20 000 ciclos en un segundo.
Preguntas posibles: ¿Qué es un diapasón?, ¿cómo se representa una onda?, ¿qué es la frecuencia de una onda?, ¿cuándo el sonido tiene mayor volumen?
6
La pérdida es mucho más marcada en la parte de los agudos. 7
No podríamos escucharla, ni siquiera al aumentar su amplitud porque no modificamos su frecuencia, que seguirá estando fuera del rango que puede oír un ser humano.
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