EDITORIAL ESFINGE CIENCIAS II

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EDITORIAL ESFINGE CIENCIAS II

  1. 1. EDITORIAL ESFINGE, S. DE R. L. DE C. V.Esfuerzo 18-ACol. Industrial AtotoNaucalpan, Estado de MéxicoC.P. 53519Tel. 5359 1111, Fax 5576 1343www.esfinge.com.mxeditorial@esfinge.com.mx • José Antonio Chamizo
  2. 2. Esfuerzo 18-ANaucalpan, México
  3. 3. 2 Primera edición, 2007 Derechos reservados © Editorial Esfinge, S. de R.L. de C.V. Esfuerzo No. 18-A Col. Industrial Atoto Naucalpan de Juárez Edo. de México, C.P. 53519 Fotografía: Carlos Villar Raúl Pedraza NASA/GFSC (Estación Espacial Internacional) Ablestock Services Daniel Manrique, p. 270, tomada de www.wikipedia.org Archivo Esfinge La presentación, disposición y demás características de esta obra, son propiedad de Editorial Esfinge, S. de R.L. de C.V. Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial, mediante cualquier sistema o método electrónico o mecánico de recuperación y almacenamiento de información, sin la autorización escrita de la editorial. Chamizo Guerrero, José Antonio. Ciencias, 2 : física / José Antonio Chamizo Guerrero. — México : Esfinge, 2007. 296 p. ; 27 cm. ISBN 978-970-782-090-6 1. Física – Estudio y enseñanza (Secundaria). I. t. 530 CHAM.cf.2 Biblioteca Nacional de México Impreso en México
  4. 4. BLOQUE 1. EL MOVIMIENTO 3Presentación ué triste sería un átomo en un universo sin físicos, y los físicos están hechosQ de átomos. Un físico, pues, es el modo que tienen los átomos de conocerse así mismos. Keith R. Wald Te tocó vivir en el siglo XXI y heredar, por un lado, los grandes descubrimientose invenciones realizados durante el siglo XX, así como todos aquellos que han sidoresultado del desarrollo de las sociedades humanas; y por otro lado, también hasheredado sus grandes y complejos problemas. Pero, en realidad, ¿dónde estás? Supongamos que estás sola o solo en tu casa. El cielo es azul, aunque la con-taminación o unas pesadas, grises y lentas nubes no te dejen apreciarlo, oyes elladrido de un perro, lees este libro sentado en una silla que, sin que lo sepas, teempuja hacia arriba y sobre la cual ejerces presión. Desde que se aceptó que elcalentamiento global es responsabilidad de algunas sociedades humanas te dascuenta de que hace cada día más y más calor y eres uno de los privilegiados mexi-canos que puede prender un ventilador, que gira y gira y empuja ese aire que res-piras profundamente y… a pesar de que te mueves no lo sientes. La Tierra, y tú conella, está girando a varios miles de kilómetros por hora, moviéndose alrededor delSol, y el Sistema Solar lo está haciendo alrededor de la Vía Láctea, a más de mediomillón de kilómetros por hora. Todo esto ocurre mientras el Universo se expandecomo un globo que se infla rápidamente, desde el inicio del tiempo... ¿dónde estás? La respuesta es muy difícil, sin embargo no debe dejar de ser divertida. Por esoquiero compartir contigo el gusto por conocer, explicar e investigar por qué y cómofunciona lo que nos rodea. Espero que muchas de las preguntas que te has hechopuedan empezar a responderse en este libro. ¡Compruébalo! José Antonio Chamizo
  5. 5. 4 La segunda se refiere a la manera de estudiar. Para el alumno Algunas veces, al leer tus materiales de estudio mien- tras descansas lo haces recostado y te quedas dormi- do. El estudio es algo activo y el tipo de lectura que exige es recomendable que se realice en el escritorio o l curso de física no es de los más apreciados entre E los estudiantes de secundaria. Salvo para una minoría, la física es aburrida e incomprensible. No mesa de trabajo y no en la cama. La lectura eficiente requiere una atención permanente que no es tan fácil mantener, por ello no es propio estudiar acostado. cabe duda de que los profesores somos parcialmente Para estudiar es conveniente: responsables porque muchas veces no permitimos tra- • Tener un lugar fijo. Es poco productivo estu- bajar en asuntos, ni contestar preguntas que a ti te diar en diferentes lugares, aunque a veces no interesan. Los programas de física han sido general- hay otra opción. mente rígidos y alejados de la vida cotidiana y/o de los • Dedicar un tiempo definido. Como puede ser intereses de los adolescentes como tú. Sin embargo, una hora después de comer, o media hora antes este nuevo curso te ofrecerá posibilidades de aprender de acostarse. Del tiempo y la regularidad que le que no tuvieron tus compañeros mayores. La principal dediques al estudio, dependerán los resultados razón de lo anterior es que tanto el curso como el libro del aprendizaje. están estructurados para que al final de cada uno de • Procurar estudiar sin interrupciones. los primeros cuatro bloques puedas realizar activida- Estudiar oyendo la radio o la televisión general- des diversas, con la profundidad que se requiera recu- mente confunde y distrae. perando muchos de los conceptos que aprendiste a lo Cuando la concentración disminuye, sin que te des largo del mismo. La sección Investigar: imaginar, dise- cuenta, debido a que estás leyendo, tus ojos recorren ñar y experimentar para explicar o innovar te permitirá la página sin entender lo que lees. Aun cuando tengas integrar equipos de trabajo para responder preguntas la intención de aprender, tu atención disminuirá de específicas y compartir sus resultados con el resto de tiempo en tiempo. En la primera lectura algunos los compañeros; y en el Bloque 5 Conocimiento, socie- aspectos pasan inadvertidos por el debilitamiento de dad y tecnología, investigar y proponer soluciones a la atención. Una sola lectura no será, como regla, sufi- diversos problemas. Así, al finalizar de estudiar este ciente para captar la totalidad del contenido de una libro habrás integrado no sólo tus conocimientos de lección, de modo que es aconsejable leer el material física, sino que lo habrás hecho con un propósito. de estudio más de una vez. Cuando lo hagas por Antes de empezar con el estudio es importante segunda ocasión asegúrate de reflexionar sobre el con- recordar o hacerte notar tres condiciones adecuadas tenido y hazlo intentando contestarte algunas pregun- para sacarle mejor provecho. tas que no comprendiste en la primera lectura. La primera tiene que ver con el lenguaje. La física, Durante el aprendizaje en el cerebro se procesa como las demás ciencias y muchas otras actividades, nueva información y es importante trabajar con estra- tiene un lenguaje especial. De la misma manera que tegias adecuadas. Algunas de ellas son: para entender un partido de futbol necesitas conocer • Manejo del material. Copiar, subrayar, repasar. lo que significan las palabras “gol”, penalty”, “fuera • Organización del material. Agrupar, identificar de lugar” o “saque de esquina”, para iniciarte en el títulos, cuadros. entendimiento de la física debes conocer el significa- • Integración del material. Resumir, construir do de sus conceptos más importantes. Por ello, cuan- tablas, hacer diagramas o cuadros. do te enfrentes a una palabra de la que no conozcas • Procesamiento de la información. Usar la ima- su significado, búscalo en diccionarios, enciclopedias ginación, crear analogías y modelos, relacionar o en el apéndice 7 de este libro. Pero si no los entien- la nueva información con la vieja. des sigue buscando hasta que puedas enunciarlo con Subrayar. Algunos estudiantes encuentran que tus propias palabras. El desconocimiento de un con- subrayar en el libro los puntos más importantes es una cepto “básico” de física puede resultar muy importan- ayuda efectiva. Trazar líneas con lápiz, identificando lo te para que puedas seguir aprendiendo. Como dijo que para el lector es valioso cuando lee, mantiene la Ernest Rutherford, uno de los grandes físicos del siglo atención alerta y facilita, para consultas posteriores, xx, “Nunca digas: lo intenté una vez y no resultó”. la localización del material significativo, aunque para
  6. 6. PARA EL ALUMNO 5un estudio profundo este método puede resultar insu- mañana y luego la próxima semana. De esta mane-ficiente, si es lo único que se realiza. ra lo fijarás en tu memoria. Resumir. Resumir lo que se lee es de gran valor y 3. Lo que recuerda tu memoria es más, si en realidadademás sirve para incrementar el dominio del mate- entiendes qué significan las cosas. Si sólo repitesrial. Lo que se escribe acerca de la lectura se asimila las palabras como un perico, en general tu capaci-parcialmente; el resumen implica elaboración propia y dad de aprendizaje será menor. Cuando no tepersonal. quede más remedio que aprenderte cosas de Procesar. Se aprende mejor cuando se elabora la memoria, trata de exagerarlas o de imaginar situa-información. Procesar la información es relacionar lo ciones divertidas alrededor de ellas.nuevo con lo viejo y lo nuevo con otros conocimientos 4. Recuerda, lo más importante para mejorar la canti-a través de analogías. Una forma efectiva de aprender dad de cosas que debes recordar es la revisión fre-bien es variando los contextos de aprendizaje, acercar- cuente de lo que estudiaste en intervalosse a lo que hay que aprender desde diversos lugares adecuados, como se muestra en las gráficas infe-después de haber recopilado otro tipo de información. riores. En ocasiones hay que aprender de memoria. Aquí 5se sugiere una forma de estudiar y de aprender de 100 % Eficiencia en el aprendizajememoria, cuando es necesario. La gráfica inferior muestra la cantidad de informa- Eficienciación que tu memoria puede retener después de haberleído algo: 5 100 % tiempo Porcentaje de recuerdo 1h 2h 5 Con interrupciones planeadas 100 % tiempo Eficiencia 10 min 1 día 1 semana Sorprendentemente, en la gráfica hay un pequeño Sin interrupcionescrecimiento al principio, porque tu cerebro está aún enintensa actividad. Como puedes ver, después de un día 5 tiemporecuerdas únicamente una cuarta parte de lo que habí- 1h 2has aprendido. Hay varias maneras de mejorar lo que se recuerda: La tercera y que parece contradictoria a la anterior,1. Si revisas lo que aprendiste diez minutos después pero que si lo piensas detenidamente no lo es, tiene de haber terminado. que ver con que las ciencias naturales no se aprenden a base de repetir listas y fórmulas, se aprenden a base de visitas organizadas a sus mundos (ya que son una 100 % forma de ver el mundo). El mundo de la física tiene Porcentaje de recuerdo que ver con la construcción de edificios, el uso de las computadoras, los motores de todo tipo, los planetas y Revisado después de 10 min las estrellas, la electricidad, o las telecomunicaciones, por mencionar sólo algunos ejemplos. Sumérgete en Sin revisar ellos, con imaginación, enfrentando las dudas y disfru- tiempo 10 min 1 día 1 semana tando la experimentación será mucho mejor que con- templarlos a distancia. Bienvenidas y bienvenidos al2. Si revisas brevemente lo que aprendiste un día des- mundo de la física pués, y luego una semana más tarde. Esto quiere decir que lo que aprendiste hoy debes revisarlo El Autor
  7. 7. 6 Para el profesor ace pocos años, en un estudio solicitado por la UNESCO sobre la educación en H América Latina, el chileno Joaquín Brunner indicaba: “...la educación latinoamericana enfrenta dos desafíos de enorme magnitud. Por un lado, debe cumplir las asignaturas pendientes del siglo XX, tales como universalizar la cobertura preescolar, básica y media; incorporar las poblacio- nes indígenas al sistema escolar; mejorar la calidad y resultados de la enseñan- za de competencias básicas, particularmente entre los sectores más pobres de la población infantil, juvenil y adulta; modernizar la educación técnica de nivel medio y superior; masificar la enseñanza de nivel terciario. Por otro lado, debe dar el salto hacia el siglo XXI y emprender las nuevas tareas de las cuales depen- den el crecimiento económico, la equidad social y la integración cultural, adap- tando para ello sus estructuras, procesos y resultados y las políticas educacionales, a las transformaciones que —por efecto de la globalización— experimentan los contextos de información, conocimiento, laboral, tecnológico y de significados culturales en que se desenvuelven los procesos de enseñan- za y aprendizaje. Ambas agendas —del siglo XX y del siglo XXI— son tremenda- mente exigentes y costosas. Aplicarlas al mismo tiempo es una faena que requerirá un formidable esfuerzo. Compatibilizar sus fines y ritmos de imple- mentación será, de aquí en adelante, la clave de las políticas educacionales. Los riesgos que surgen en estas circunstancias son conmensurables con la magnitud de los desafíos.” Las agendas enunciadas por Brunner son, como él mismo lo indica, tremendamen- te exigentes y costosas. Sin embargo si queremos participar de la construcción de nuestro futuro HAY que cumplirlas. Como nunca antes, particularmente la Secretaría de Educación Pública, ha impulsado la formación de maestros, pero aún falta mucho por hacer. Esto porque los profesores nos encontramos ante una crisis de identidad. Teníamos la exclusividad del saber y hoy la hemos perdido o la estamos perdiendo ante la explosión de más y mejor información que hay en libros, videos, museos, computa- doras e Internet... ante unas demandas que cambian y que requieren que nuestros esti- los también lo hagan, muchos profesores nos sentimos abrumados. Es responsabilidad de las instituciones el promover, o no, que la docencia de la las ciencias en general sea mejor de lo que es, que se encuentre a la altura de los tiem- pos que vivimos, de los retos que enfrentamos. Pero no sólo de ellas, ¿en qué medida están inconformes con su formación los profesores de física en México? ¿Lo están? ¿Lo está usted profesor? Esta pregunta tiene que ver con algunas de las particularidades de este libro, del curso y de las nuevas características del trabajo docente que consiste, más que en transmitir conocimientos, en facilitar las condiciones para aprender: Se empieza cada sección con una conversación ficticia entre alumnos de edad seme- jante a los suyos. A pesar de ser ficticias, dichas conversaciones recogen muchas de las ideas previas reportadas en documentos de investigación educativa sobre asuntos rela- cionados con la física. Evidentemente hay “errores conceptuales” y de lo que se trata al principio es de evidenciarlos y al final, cuando se pueda, corregirlos. Para ello se les
  8. 8. PARA EL PROFESOR 7solicita leer de nuevo la conversación cuando sus alumnos tengan más y mejoresconocimientos sobre el asunto en particular y que reflexionen sobre la misma. Estasegunda revisión es conveniente llevarla a cabo en equipos de trabajo. Al inicio de las secciones hay una actividad experimental llamada Predigo-Observo-Explico que busca propiciar habilidades en esa dirección. Idealmente ustedsería el encargado de realizar dicha actividad una vez que es una manera de centrarla atención de los alumnos en el tema a tratar, sin embargo, si no puede hacerlo, serecomienda que lo presenten públicamente algunos alumnos. Idealmente, las pre-dicciones, observaciones y explicaciones deben hacerse de manera individual y ensu posterior revisión es conveniente llevarlas a cabo en equipos de trabajo. Al final de cada sección hay un apartado llamado Revisión para realizar con tuprofesor que por su naturaleza parecen ser las más interesantes de compartir consus alumnos. Aquí se pide la realización de experimentos y su diseño, la investiga-ción de asuntos relacionados con la vida cotidiana de los alumnos, discutir temasparticularmente complejos, sintetizar lo aprendido, etc. Se recomienda realizarlassin menoscabo de considerar las que se desarrollan a lo largo de cada subtema. Cada sección termina con una autoevaluación de los alumnos. Su cumplimientole permitirá a ellos, y a usted, reconocer lo aprendido y reflexionar sobre ello. Se pide al final de cada bloque y en el Bloque 5 que los alumnos realiceninvestigaciones y que compartan sus resultados públicamente. Será el profesorel que organice las investigaciones, los equipos de trabajo y la presentación deresultados.
  9. 9. 8 Contenido Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 Para el alumno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Para el profesor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Conoce tu libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Bloque 1 El movimiento. La descripción de los cambios en la naturaleza . . . . . . . . . . . . . 14 Tema 1 La percepción del movimiento 1.1 ¿Cómo sabemos que algo se mueve? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.2 ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? . . . . . . . . . . . . 27 1.3 Un tipo particular de movimiento: El movimiento ondulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Tema 2 El trabajo de Galileo: una aportación importante para la ciencia 2.1 ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen? . . . . . . . . . . . . 49 2.2 ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cambia? La aceleración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Bloque 2 Las fuerzas. La explicación de los cambios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Tema 1 El cambio como resultado de las interacciones entre objetos 1.1 ¿Cómo se pueden producir cambios? El cambio y las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Tema 2 Una explicación del cambio: la idea de fuerza 2.1 La idea de fuerza: el resultado de las interacciones . . . . . . . . . . . 93 2.2 ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 2.3 Del movimiento de los objetos en la Tierra al movimiento de los planetas. La aportación de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Tema 3 La energía: una idea fructífera y alternativa a la fuerza 3.1 La energía y la descripción de las transformaciones . . . . . . . . . . 120 3.2 La energía y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Tema 4 Las interacciones eléctrica y magnética 4.1 ¿Como por arte de magia? Los efectos de las cargas eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.2 Los efectos de los imanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
  10. 10. CONTENIDO 9Bloque 3 Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que no percibimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Tema 1 La diversidad de objetos 1.1 Características de la materia. ¿Qué percibimos de las cosas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 1.2 ¿Para qué sirven los modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Tema 2 Lo que no percibimos de la materia 2.1 ¿Un modelo para describir la materia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 2.2 La construcción de un modelo para explicar la materia . . . . . . . . 193 Tema 3 Cómo cambia el estado de la materia 3.1 Calor y temperatura. ¿Son lo mismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 3.2 El modelo de partículas y la presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 3.3 ¿Qué sucede en los sólidos, los líquidos y los gases cuando varían su temperatura y la presión ejercida sobre ellos? . . . . . . . 219 Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228Bloque 4 Manifestaciones de la estructura interna de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Tema 1 Aproximación a fenómenos relacionados con la naturaleza de la materia 1.1 Manifestaciones de la estructura interna de la materia . . . . . . . . 238 Tema 2 Del modelo de partícula al modelo atómico 2.1 Orígenes de la teoría atómica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Tema 3 Los fenómenos electromagnéticos 3.1 La corriente eléctrica en los fenómenos cotidianos . . . . . . . . . . . 254 3.2 ¿Cómo se genera el magnetismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 3.3 ¡Y se hizo la luz! Las ondas electromagnéticas . . . . . . . . . . . . . . 273 Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280Bloque 5 Conocimiento, sociedad y tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Proyectos: 1. La Física y el conocimiento del Universo. 2. La tecnología y la ciencia. 3. Física y medio ambiente. 4. Ciencia y tecnología en el desarrollo de la sociedad. Apéndices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 1. ¿Cómo medir? 2. ¿Cómo graficar? 3. ¿Cómo resolver problemas? 4. Formulario. 5. Ejemplos del Sistema Internacional de Unidades. 6. Glosario. Índice analítico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
  11. 11. 10 Conoce tu libro Con la finalidad de que conozcas muy bien tu libro de Ciencias 2, te presentamos las secciones y apartados que lo integran. • Todo lo que aprenderás está organizado en cinco bloques: Nombre de Bloque Número de BloqueTexto introductorio.Breve aproximación a los contenidosdesarrollados en el bloque En forma general conocerás lospropósitos de cada bloque • Y cada bloque está integrado por temas: Título del Tema Título del subtema Número de Tema Conversación Cuatro jóvenes, como tú, discuten a lo largo de todo el texto diferentes aspectos de Física. Muchas de las preguntas que ellos se hacen se Preguntas motivadoras contestan en el libro. Descripción introductoria del tema que estudiarás
  12. 12. CONOCE TU LIBRO 11 Predigo-Observo-Explico. Aunque la mayoría de estas actividades experimentales podrás realizarlas tú solo, es conveniente que lo hagas con tus compañeros y tu profesor, de manera que entre todos compartan sus resultadosConexiones con tecnología y sociedadEstablecen la unión entre lo que seestá discutiendo en el programa y tuvida cotidiana. Contemplan informa-ción histórica,relativa al medio naturalo de productos caseros.• Para complementar tu aprendizaje, encontrarás actividades en el desarrollo de cada subtema yal final de éste: Preguntas Individuales Temas de reflexión y de discusión. Para que desarrolles trabajos de También se te proponen breves investigación, problemas y investigaciones trabajo con gráficas Rumbo al proyecto Para que realices ejercicios o resuelvas problemas relacionados con las propuestas de proyecto al final del bloque Equipo Se realizan en grupos de tres o cuatro estudiantes Revisión En las que se pide que conozcas el significado de las palabras utilizadas, y realices trabajo con tu profesor
  13. 13. 12 Resumen esquemático establece relaciones entre los principales conceptos del tema Autoevaluación Donde podrás reconocer lo que aprendiste en la sección • Para complementar tu aprendizaje encontrarás al final de cada bloque: Número de página ProyectosPara imaginar, diseñar yexperimentar en los que Referencias integrarás lo aprendido Lista de a lo largo del bloque, publicaciones (libros observando fenómenos, y revistas reconociendo la principalmente) aplicación de la Física y vínculos de páginas en ellos y resolviendo de internet donde problemas puedes encontrar mayor información
  14. 14. CONOCE TU LIBRO 13 • Y al final de tu libro: Pregunta generadora ProyectosSobre el conocimiento, la sociedad y la tecnología que te ayudarán a plantearte interrogantes y a buscar respuestas, con creatividad, contienen Tablas, Imágenes, además referencias Gráficas y fórmulas bibliográficas y Para facilitar direcciones de tu aprendizaje internet Pies de foto explicativos 332 ÍNDICE ANALÍTICO 293 Indice analítico Apéndices Apéndice 4 Abscisas (eje X), 277 Atracción, 78, 86, 132, 137, Celsius, Anders, 182 ley de, 109, 137, 214 Que te ayudarán a Academia de Ciencias de Francia, 161 Accidente automovilístico, 57 285 gravitacional del Sol, 139 gravitacional de la Luna, Centro, 161 de masa, 102 de la Tierra, 105, 134 Cresta, 36 Cristales, 175 líquidos, 170, 185 Formulario Acción, 93, 99 139 Cerebro, 13-15, 46, 68, 271, Cromo, 142 profundizar los temas VARIABLE ES: SE MIDE EN GENERAL EN: Aceleración, 47-50, 53, 55-57, 62, 72, 91, 94, 99 aceleración-tiempo, 62 gravitacional, 48-50, 292 Audición (centro de), 14 Australia, 64-66, 134 Azufre, 85 271 China, 27, 167, 224, 237 Choque, 57 Ciencia, 12, 13, 27, 50, 76, 83, Cronómetros, 67 Cubo, 46 Cuña, 113 Cuerda, instrumento de 35 que verás a lo largo d distancia metros Aceros, 142, 145, 146, 237 Babilonia, 67 101, 111, 159, 222, 291 Cuerpos ADN, 290 Bali, 140 Museo de, 50 luminosos, 245 r distancia entre las dos masas m o cm Afelio, 103, 104 Barómetro, 206 Científicos, 12, 23, 76, 101, opacos. 245 A área m2 África, 64, 65, 101 Barro, 133 105, 111 translúcidos, 245 Agua, 45-47, 65, 88, 94, 111, Baterías, 216, 228, 229, Cilindro, 113 transparentes, 245 de este libro. m t masa tiempo kilogramos s 116, 120, 125, 133, 139, 140, 154, 156, 167, 177, 183, 191, 200, 209, 214, 235 Bazo, 46 Beaufort Cinturón de seguridad, 57 Circuito cerrado, 133, 214 Dalton, John, 175 Declinación magnética, 134, v velocidad m/s 221, 228, 240, 251, 289, sir Francis, 20 eléctrico, 229, 235, 239 237 290 escala de, 20, 21 Clima, 204 Demócrito de Abdera, 168, a aceleración m/s2 Aire, 13, 37, 45-47, 85, 87, 88, Bednorz, J George, 224 Cobalto, 142 173 p presión pascales 125, 133, 156, 162, 167, Bergerac, Cyrano de, 78 Cobre, 142, 162, 175, 216 Densidad, 175, 177, 181, 169, 183, 184, 192, 197, Bobina, 238-240 Código binario, 255 195, 197, 208, 209, 245, f fuerza newtons 200, 205 Boltzmann, Ludwig, 175, Coloide, 291 291 Ec energía cinética joules en movimiento, 116 178 Color, 151, 152, 216, 219 Desaceleración, 56, 57, 91 instrumentos de, 35 Bomba de vacío, 162, 221 Combustible, 251 Desplazamiento, 24, 25, 56, Ep energía potencial joules Aislante, 133, 214, 228, 291, Boyle, fósil, 116, 129, 251 57, 113, 286 292 ley de, 169 nuclear, 251 Devitt, John, 66 W trabajo joules El estudio de los cinco I R corriente resistencia amperes ohms Ajedrez, 75 Alambre, 142 Aleación, 142 Alejandría, 17, 168 Robert, 169 Brahe, Tyro, 23 Brand, Henning, 169 Brasil, 64 Combustión, 46, 159 Comportamiento, 14 Comprender, 75 Compresión, 145 Día, 103 Diálogo de los grandes sistemas del universo (libro), 47 primeros apéndices es V q voltaje carga eléctrica volts coulombios Alejandro Magno, 46 Alquimia, 168, 169 Aluminio, 215, 228 Amalgama, 142 Brújula, 83, 131, 133, 134, 237, 238 Bruno, Giordano, 23 Byte, 255 Computadora, 67 Conclusión, 76 Concreto, 145 Condensación, 203 Díaz, Porfirio, 273 Diferencia de potencial, 216, 219, 221, 228, 238 Dilatación, 185, 203, 291 Índice analítico Q calor joules muy importante para CONSTANTE G ES: constante de gravitación VALE: 6.67 ϫ 10 -11 2 m /kg s 2 América, 64, 65 Amperímetro, 240 Amplitud de onda, 36, 37 Analizador de espectros, Cadenas montañosas, 64 Caída, 12, 49, 102 libre, 48, 53, 62, 76, 109 Conducción, 183, 189, 200, 291 Conductividad, 200, 228 Conductor, 291, 292 Dinámica, Ecuación Fundamental de la, 99 Dinamo, 239 Dinosaurios, 159, 288 Te será fácil 35 Calendario, 50 de electricidad, 133, 214, Dióxido de carbono, 205 una mejor g K atracción gravitatoria al nivel del mar factor de proporcionalidad de la Ley de Coulomb 9.8 m/s2 9 ϫ 109 N m2/C2 Analogías, 160, 161 Anaxágoras de Clazomene, 167, 168, 173 Calor, 85, 111, 115, 120, 125, 142, 175, 181-184, 189, 198, 200, 203, 229, 230, 221, 222, 227, 238 de un vehículo, 57 Conocimiento, 159, 291 Dirección, 77, 93, 103, 112 Disolución, 152, 209, 291 Disolvente, 152 encontrar las Ancho de banda, 257 235, 291, 292 científico, 76, 78, 83, 161, Distancia, 24, 25, 36, 48, 49, comprensión de tu Las variables anteriores (y en su caso las constantes) están relacionadas entre sí, de acuer- do con las siguientes fórmulas: Ángulo, 17 de inclinación, 50 Anión, 227, 228 calor-electricidad, 229 latente, 200 Campo, 291 165 empírico, 145 Contacto, 131 102, 109, 113-115, 176, 291, 292 distancia-tiempo, 25, 55, páginas donde d Ánodo, 221 eléctrico, 137, 170, 221, Conservación de la energía, 56, 292 curso de Física v ϭ t Vf – Vi Ep ϭ mgh Antártida, 64 Antigüedad, 109, 168 Apolo XI, 254 238 gravitacional, 12 magnético, 133, 137, 141, 142, 170, 221, 224, 237- principio de, 112, 121, 123 Consistencia, 78 Constante de gravitación, 285 Constelaciones, 101 Dolor, 14 Ebullición, 183, 199, 200 Eclipse, 78, 245 Eco, 16, 37 aparecen m1m2 a ϭ p ϭ f t f ϭG Q ϭ RI2t r2 XV, 12 Aprender, 271 Arco iris, 216, 217, 249 Arco magnético, 141 240, 243, 292 Canadá, 134 Cantidad (es), 27, 286 Carbón, 116, 251, 289 Contaminación, 116, 126 Continentes, 64 Contracción, 185 Convección, 183, 184, 189, 291 ultrasónico, 16 Ecuador, 103, 205 Edad Media, 168 Edison, Thomas Alva, 213 términos, A f ϭ ma f ϭ mg I ϭ V R Argón, 198, 205 Aristóteles, 46, 47, 53, 173 Aroma, 152 Arquímedes, 115, 154 Carbono, 142 Carga, 113-115 eléctrica, 109, 131-134, 137, 214-216, 219, 221, Copérnico, Nicolás, 13, 23, 47 Corazón, 46 Corriente de aire, 205 Eficiencia, 115, 125 Egeo, mar, 131 Egipto, 17, 46, 101, 167, 168 Einstein, Albert, 222 personajes, temas q1q2 Asia, 64, 65 222, 227, 235, 238, 243, de convección, 205 Eje (s), 103, 104, 115, 277, 278 peso ϭ mg W ϭ Fd f ϭ K( r2 ) Astronomía, 45, 109 Asuán, 17 Atmósfera, 197, 198, 205, 251, 246, 291 Catión, 227, 228 Cátodo, 221 eléctrica, 131, 133, 142, 214-216, 219, 221, 223, 227-230, 233, 235, 238- Ejercicio, 279 ejercicio-problema, 279 Electricidad, 111, 116, 126, y subtemas 290 Celda 240, 243, 291, 292 131, 137, 142, 213-216, Ec ϭ 1 2 mv2 Átomo, 70, 116, 159, 167, 169, 175, 178, 215-217, 221-223, 225, 227, 228, 238, 246, fotoeléctrica, 125, 126 solar, 125 Célula Corteza cerebral, 15 terrestre, 64 221, 229, 251, 254, 291 electricidad- magnetismo, 131, 137 contenidos en el 254, 291, del cuerpo, 70 Coulomb, Charles, A., 132, estática, 132 292 telefónica, 257 214, 227 Electrodo, 221 libro
  15. 15. El movimiento La descripción de los cambios en la naturaleza El bloque está orientado a que continúes con el desarrollo de habilidades propias del pensamiento científico y el acercamiento a los procesos de construcción de conocimien- tos de la ciencia, que ya iniciaste en cursos anteriores. Particularmente interesa que inicies en los procesos de construcción y generalización de los conceptos físicos, a partir del estudio del movimiento. Propósitos:• Analizarás y comprenderás los conceptos básicos del movimiento y sus relaciones, lo describirás e interpretarás mediante algunas formas de representación simbólica y gráfica.• Valorarás las repercusiones de los trabajos de Galileo acerca de la caída libre en el desa- rrollo de la física, en especial en lo que respecta a la forma de analizar los fenómenos físicos.• Aplicarás e integrarás habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos, enfatizando el diseño y la realización de experimentos que te permitan relacionar los con- ceptos estudiados con fenómenos del entorno, así como elaborar explicaciones y predic- ciones.• Reflexionarás acerca de las implicaciones sociales de algunos desarrollos tecnológicos relacionados con la medición de velocidad con que ocurren algunos fenómenos. 14
  16. 16. Bloque 1 15
  17. 17. La percepción del movimientoTEMA1 1.1 ¿Cómo sabemos que algo se mueve? Espérense, me estoy mareando. Mejor me quedo quieta un rato para que se me pase. Sí, respira profundo y deja de moverte, ahorita se te pasa. ¡Claro! Nosotros vemos a Carmen quieta, pero imagínate un astronauta en la estación espacial internacional ISS. Él vería a Carmen moviéndose. Pero si está quieta. Se puede quedar quieta. Sin embargo, no Así es, y si hay un tren a la misma necesariamente No entiendo. velocidad que en el que tú vas, y se deja de que además va en el mismo mover. sentido, parece que está quieto. Así que no sirve de nada que Carmen se quede quieta, porque se está moviendo. Sí, pero desde el espacio se puede observar el movimiento de rotación de la Tierra. Con ello, Carmen se está moviendo. Sí, pero no lo siente. Así que siéntate, respira y olvídate de que te estás moviendo para que se te quite el mareo. Sí, es como el ejemplo que nos pusieron en la clase: si estoy en un tren y paso frente a unas personas, yo las veo moverse y ellos me ven moverme. ¿Qué otros movimientos Carmen no siente pero que sí existen? ¿Tú los sientes? ¿Crees que el astronauta se esté moviendo? Si pudieras ver al astronauta desde tu lugar, ¿observarías que se mueve?, ¿qué opinas? Seguramente has respondido algunas de las preguntas anteriores en forma correcta, tal vez has llegado a esas respuestas gracias a experiencias o a que alguien te ha compartido sus conocimientos. En esta sección realizarás algunas prácticas que te servirán para entender algunos fenómenos físicos. En esta sección estudiaremos: • Los sentidos y nuestra percepción del mundo. • Nuestra percepción de los fenómenos de la naturaleza por medio del cambio y el movimiento. • Papel de los sentidos en la percepción de movimientos rápidos o lentos.16

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